畢業(yè)設(shè)計(jì)--光纖通信系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　Xxxx</b></p><p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書</p><p>　　專業(yè) 通信技術(shù)</p><p>　　年級(jí) 20xx級(jí)班級(jí) 一班</p><p>　　姓名 xx 學(xué)號(hào) 20xx0207004</p>&

2、lt;p>　　xxxx 教 務(wù) 處 編 印</p><p>　　答 辯 情 況 記 錄</p><p>　　34MB/S光纖通信系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　根據(jù)課堂所學(xué)內(nèi)容的原理，這次我們?cè)O(shè)計(jì)的任務(wù)是34MB/S光纖通信系統(tǒng)工程,具體設(shè)計(jì)是從實(shí)訓(xùn)樓D339到數(shù)學(xué)

3、A樓弱電間之間開通一套34MB光纖系統(tǒng)。</p><p>　　要求設(shè)計(jì)當(dāng)中要選擇合適的路線，并計(jì)算總長度以及光纖的長度、光纖的使用芯數(shù)，而且要選擇合適的光纖、光纜和光端機(jī)。并寫出具體的實(shí)施及方案、工程造價(jià)、光通路保護(hù)、光端機(jī)安裝后的系統(tǒng)調(diào)測，并說明如何對(duì)工程施工質(zhì)量進(jìn)行控制。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>

4、;　　前言…………………………………………………………………………………1第1章 概論 ………………………………………………………………………2</p><p>　　1.1 光纖通信發(fā)展的歷史……………………………………………………………………2</p><p>　　1.2光纖通信發(fā)展的現(xiàn)狀 ……………………………………………………………………2</p><p>　

5、　1.3光纖通信的發(fā)展趁勢 ……………………………………………………………………3</p><p>　　第2章 光通信系統(tǒng)………………………………………………………………5</p><p>　　2.1 光纖的介紹 ……………………………………………………………………………5</p><p>　　2.1.1光纖概念…………………………………………………………

6、…………………5</p><p>　　2.1.2光纖傳輸原理分析…………………………………………………………………5</p><p>　　2.1.3光纖的傳輸特性……………………………………………………………………5</p><p>　　2.1.4光纖的型號(hào)介紹……………………………………………………………………7</p><p>　　2.2

7、光纜的介紹 …………………………………………………………………8</p><p>　　2.2.1光纜歷史 …………………………………………………………………………8</p><p>　　2.2.2光纜的種類 ………………………………………………………………………8</p><p>　　2.2.3光纜網(wǎng)是信息高速路的基石……………………………………………………9<

8、;/p><p>　　2.3光端機(jī)的介紹……………………………………………………………………………9</p><p>　　2.3.1模擬光端機(jī) ………………………………………………………………………10</p><p>　　2.3.2數(shù)字光端機(jī) ………………………………………………………………………10</p><p>　　2.4光纖通信的介紹 …

9、……………………………………………………………………11</p><p>　　2.5光纖通信技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個(gè)值得思考的問題 …………………………………11</p><p>　　2.5.1積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù) ……………………………………12</p><p>　　2.5.2開發(fā)具有先進(jìn)技術(shù)水平、與使用環(huán)境、施工技術(shù)相配套的新產(chǎn)品…………… 

10、;12</p><p>　　第3章 材料選擇…………………………………………………………………13</p><p>　　3.1距離測量 ………………………………………………………………………………13</p><p>　　3.2光纖、光纜選擇…………………………………………………………………………13</p><p>　　3.3光端機(jī)選擇 …

11、…………………………………………………………………………14</p><p>　　第4章 具體的實(shí)施及方案………………………………………………………17</p><p>　　4.1光纜線路的施工程序 …………………………………………………………………17</p><p>　　4.2光纜的直埋敷設(shè) ………………………………………………………………………18</p

12、><p>　　4.3 用光纖將發(fā)送與接收連接 …………………………………………………………18</p><p>　　第5章 光通路保護(hù)………………………………………………………………19</p><p>　　第6章 光端機(jī)安裝后的系統(tǒng)調(diào)測………………………………………………21</p><p>　　6.1光發(fā)送機(jī)參數(shù)測試 ……………………………

13、………………………………………21</p><p>　　6.1.1平均發(fā)送光功率測量 ……………………………………………………………21</p><p>　　6.1.2 消光比的測試……………………………………………………………………21</p><p>　　6.2光接收機(jī)參數(shù)測試 ……………………………………………………………………21</p>&l

14、t;p>　　6.2.1動(dòng)態(tài)范圍的測試 …………………………………………………………………21</p><p>　　6.2.2靈敏度的測試 ……………………………………………………………………21</p><p>　　6.3 抖動(dòng)測試………………………………………………………………………………22</p><p>　　6.4誤碼性能測試 ………………………………

15、…………………………………………22</p><p>　　6.5警報(bào)系統(tǒng)的測試 ………………………………………………………………………22</p><p>　　第7章 整個(gè)工程的造價(jià)…………………………………………………………23</p><p>　　第8章 結(jié)束語……………………………………………………………………24</p><p>　　

16、參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………25</p><p>　　致謝 ……………………………………………………………………………26</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　人類社會(huì)的一切活動(dòng)都離不開資訊的傳遞——通信,它像人的神經(jīng)系統(tǒng)一樣重要。通信是人與人之間通過某種媒體進(jìn)行的信息交流與傳遞。

17、從廣義上說，無論采用何種方法，使用何種媒質(zhì)，只要將信息從一地傳送到另一地，均可稱為通信。</p><p>　　古代的通信方式有烽火臺(tái)、擊鼓、驛站快馬接力、信鴿、旗語等。古代的通信對(duì)遠(yuǎn)距離來說，最快也要幾天的時(shí)間，而現(xiàn)代通信以電信方式，如電報(bào)電話、快信、短信、E-MAIL等，實(shí)現(xiàn)了即時(shí)通信</p><p>　　在目前人類的一切通信方式中，電話通信是應(yīng)用最廣泛的一種。電話通信的目的是達(dá)成人們?cè)?/p>

18、任意兩地之間的通話。因此，必須要解決三個(gè)問題：第一是語音信號(hào)的發(fā)送和接收；第二是語音信號(hào)的傳輸；第三是語音信號(hào)的交換。第一個(gè)問題由使用者的終端設(shè)備——電話機(jī)來解決。第二個(gè)問題由各種類型的電話傳輸設(shè)備從最簡單的音頻傳輸線到多路載波設(shè)備，數(shù)位微波，衛(wèi)星通信線路設(shè)備等等來解決。第三個(gè)問題，則由各種類型的電話交換設(shè)備來解決。這三個(gè)部分只要有系統(tǒng)地結(jié)合起來，就能構(gòu)成一個(gè)完整的電話通信系統(tǒng)。而電話交換設(shè)備，是整個(gè)電話通信網(wǎng)路中的樞紐，有著相當(dāng)重要的

19、作用。</p><p>　　20世紀(jì)90年代中期以前的光線通信系統(tǒng)事以電時(shí)分復(fù)用為基礎(chǔ)的單波長系統(tǒng)。在新一代超高速光線通信系統(tǒng)中，最具代表性的成就事指在2000年，光波分復(fù)用系統(tǒng)使用波分復(fù)用技術(shù)在一根光纖上實(shí)現(xiàn)了3.28Tb/s的傳輸速率。光波分復(fù)用的突出優(yōu)點(diǎn)是可有效地利用單模光纖地?fù)p耗區(qū)所帶來的巨大帶寬資源，明顯提高系統(tǒng)的傳輸容量，同時(shí)將相應(yīng)增加的成本降到很低的程度。目前，“摻鉺光纖放大器+密集波分復(fù)用+非零色

20、散光纖+光子集成”正成為國際上長途高速光纖通信線路的主要技術(shù)方向。同時(shí)，光交叉鏈接設(shè)備和光分插復(fù)用設(shè)備以及基于波長選路的密集波分復(fù)用全光網(wǎng)正在大力研究和試驗(yàn)。此外，新型的光器件，新興的技術(shù)和新型的系統(tǒng)也都層出不窮，并獲得迅速發(fā)展。</p><p><b>　　第一章 概論</b></p><p>　　1.1 光纖通信發(fā)展的歷史</p><p>

21、　　伴隨社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，以及人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)與文化需求，通信向大容量、長距離的方向發(fā)展已經(jīng)是必然趨勢。由于光波具有極高的頻率，也就是說是具有極高的寬帶從而可以容納巨大的通信信息，所以用光波作為載體來進(jìn)行通信是人們幾百年來追求的目標(biāo)。</p><p>　　1966年，英籍華裔學(xué)者高錕博士在PIEE雜志上發(fā)飆了一篇十分著名的文章——《用于高頻的光纖表面波導(dǎo)》，該文從理論上分析和證明了用光纖作為傳輸媒體以實(shí)現(xiàn)光通信

22、的可靠性，并設(shè)計(jì)了通信用光纖的波導(dǎo)結(jié)。</p><p>　　1970年，美國康寧玻璃公司根據(jù)高錕文章的設(shè)想，用改進(jìn)型化學(xué)汽相沉積法制造出當(dāng)時(shí)世界上第一根超低損耗光纖，成為使光纖通信爆炸性競相發(fā)展的導(dǎo)火索。雖然當(dāng)時(shí)康寧玻璃公司制造出的光纖只有幾米長，衰耗約20dB/km，而且?guī)讉€(gè)小時(shí)之后便損壞了。但它證明了用當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)與工藝方法制造通信用的超低損耗光纖是完全有可能的。</p><p>　

23、　1970年以后，世界各發(fā)達(dá)國家對(duì)光纖通信的研究傾注了大量的人力與物力，其來勢之兇、規(guī)模之大、速度之快遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人們的意料，使光纖通信技術(shù)取得了及其驚人的進(jìn)展。</p><p>　　從光纖的損耗來看，1970年是20dB/km，1972年是4 dB/km，1974年是1.1dB/km，1976年是0.5 dB/km，1979年是0.2 dB/km，1990年是0.14 dB/km，已經(jīng)接近石英光纖的理論衰耗極限值

24、0.1 dB/km。</p><p>　　從光器件看，1970年，美國貝爾公司研制出世界上第一只在室溫下連續(xù)波工作的的砷化鎵鋁半導(dǎo)體激光器，為光纖通信找到了合適的光源器件。后來逐漸發(fā)展到性能更好、壽命達(dá)幾萬小時(shí)的異質(zhì)結(jié)條形激光器和現(xiàn)在的分布反饋式單縱模激光器以及多量子阱激光器。光接收器件也從簡單的硅PIN光二極管發(fā)展到量子效率達(dá)90%的雪崩光二極管APD。</p><p>　　從光纖通信系

25、統(tǒng)看，正是光纖制造技術(shù)和光電器件制造技術(shù)的飛速發(fā)展，以及大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術(shù)和微處理機(jī)技術(shù)的發(fā)展，帶動(dòng)了光纖通信系統(tǒng)從小容量刀大容量、從短距離刀長距離、從低水平到高水平、從舊體制刀新體制的迅猛發(fā)展。</p><p>　　1.2光纖通信發(fā)展的現(xiàn)狀</p><p>　　1976年美國在亞特蘭大進(jìn)行的現(xiàn)場試驗(yàn)，標(biāo)志著光纖通信基礎(chǔ)研究發(fā)展到了商業(yè)應(yīng)用的新階段。此后，光纖通信技術(shù)不斷創(chuàng)新；光

26、纖從多模發(fā)展到單模，工作波長從0.85um發(fā)展到1.31 um和1.55 um，傳輸速率從幾十兆特每秒發(fā)展到幾十吉比特每秒。另一方面，隨著技術(shù)的進(jìn)步和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)的形成，光纖價(jià)格不斷下降，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大；從初期的單一類型信息的傳輸?shù)蕉喾N業(yè)務(wù)的傳輸。目前光纖已成為信息寬帶傳輸?shù)闹饕劫|(zhì)，光纖通信系統(tǒng)將成為未來國家信息基礎(chǔ)設(shè)施的支柱。</p><p>　　總之，從1970年刀現(xiàn)在雖然只有短短30多年的時(shí)間，但光纖通信

27、技術(shù)卻取得了及其驚人的進(jìn)展。用帶寬極其驚人的進(jìn)展。用帶寬極其寬的光波作為傳送信息的載體以實(shí)現(xiàn)通信，這一百年來人們夢寐以求的幻想在今天已成為活生生的現(xiàn)實(shí)。然而就目前的光纖通信而言，其實(shí)際應(yīng)用的僅是其潛在能力的2%左右，尚有巨大的潛力等待人們?nèi)ラ_發(fā)和利用。因此，光纖通信技術(shù)并未停滯不前，而是向高水平、更高階段方向發(fā)展。</p><p>　　1.3光纖通信的發(fā)展趁勢</p><p>　　光纖通信

28、從1970年真正起步，乃今為止僅有30多年的時(shí)間，但光纖通信的技術(shù)無論是光纖制造技術(shù)還是光電器件的制造技術(shù)，以及光纖通行系統(tǒng)的水平都取得了極其驚人的進(jìn)展，它以成為現(xiàn)代通信最主要的傳輸手段。</p><p>　　光纖通信的潛力是巨大的，目前的光纖通信應(yīng)用水平據(jù)分析僅僅是其能力的1%~2%左右。光纖通信作為現(xiàn)代通信的主要支柱，在現(xiàn)代通信網(wǎng)中起著重要的作用。光纖通信具有以下幾個(gè)發(fā)展趁勢：</p><

29、p><b>　　1.波分復(fù)用技術(shù)</b></p><p>　　所謂波分復(fù)用，就是用一根光纖同時(shí)傳輸幾種不同波長的光波，已達(dá)到擴(kuò)大通信容量的</p><p>　　目的。在系統(tǒng)的發(fā)送端，由各個(gè)分系統(tǒng)分別發(fā)出不同波長的光波，并由合波器合成一束光波進(jìn)入光纖進(jìn)行傳輸，而在接收端用光波分離開，分別輸入刀各個(gè)系統(tǒng)的光接收機(jī)。</p><p><b

30、>　　2.相干光通信</b></p><p>　　乃今為止，已應(yīng)用的光纖通信都是采用強(qiáng)度調(diào)制與直接檢波的工作方式，它只相當(dāng)于原始的無線通信所使用的調(diào)制與解調(diào)技術(shù)。在此方式下，光波元器件的調(diào)制速率、光接收機(jī)的靈敏度受到局限而難以再提高，適用不了超大容量、超長距離通信的要求。</p><p>　　所謂相干光通信，就是在發(fā)端由激光器發(fā)出譜線較窄，頻率穩(wěn)定、相位恒定的相干光，并用

31、先進(jìn)的調(diào)制方法對(duì)之進(jìn)行調(diào)制。在收端，把由光纖傳輸來的相干光載波與本振光源發(fā)出的相干光，經(jīng)光耦合器后加到光混合器上進(jìn)行混頻與差額，然后把差額后的中頻光信號(hào)進(jìn)行放大、檢波。</p><p>　　3.超大波長光纖通信</p><p>　　為了實(shí)現(xiàn)越來越大的信息容量和超長距離傳輸，必須適用低損耗和低色散的單模光纖。目前石英光纖的損耗已接近理論極限值，再無多大潛力可挖。</p><

32、;p><b>　　4.光集成技術(shù)</b></p><p>　　它和電子技術(shù)中的集成電路相類似，是把許多微型光學(xué)元件，如光源器件、光檢測器，光透鏡、光濾波器、光柵等集成在一塊很小的芯片上，構(gòu)成具有復(fù)雜性能的光器件；還可以和集成電路等電子元件集成在一起形成功能更復(fù)雜的光電部件，如光發(fā)送機(jī)與光接收機(jī)等。采用光集成技術(shù)，不僅是設(shè)備的體積、重量大大減少、而且提高了穩(wěn)定性與可靠性。</p&g

33、t;<p><b>　　5.光弧子通信</b></p><p>　　通信容量越大，要求光脈沖越窄。窄光脈沖經(jīng)光纖傳輸后，因光纖的色散作用出現(xiàn)脈沖展寬一直是制約大容量、長距離傳輸?shù)年P(guān)鍵因素。</p><p>　　經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)注入光強(qiáng)密度足夠大時(shí)，會(huì)引起光脈沖變窄的奇特現(xiàn)象，其光脈沖寬度可抵達(dá)幾個(gè)皮秒，即所謂光弧子脈沖。因此用弧子脈沖可以實(shí)現(xiàn)超大容量的光纖

34、通信。</p><p><b>　　第二章 光通信系統(tǒng)</b></p><p><b>　　2.1 光纖的介紹</b></p><p><b>　　2.1.1光纖概念</b></p><p>　　光纖，是由纖芯和包層兩部分組成的。纖芯區(qū)域完成光信號(hào)的傳輸,包層則是將光

35、封閉在纖芯內(nèi)，并保護(hù)纖芯,增加光纖的機(jī)械強(qiáng)度。</p><p>　　目前，通信光纖的纖芯和包層的主體材料都是石英玻璃，但兩區(qū)域中摻雜情況不同，因而折射率也不同。纖芯的折射率一般是1.463～1.467，包層的折射率是1.45～1.46左右。也就是說，纖芯的折射率比包層的折射率稍微大一些。這就滿足了全反射的一個(gè)條件。當(dāng)纖芯內(nèi)的光線入射到纖芯與包層的交界面時(shí)，只要其入射角大于臨界角，就會(huì)在纖芯內(nèi)發(fā)生全反射，光就會(huì)全部

36、由交界面偏向中心。當(dāng)碰到對(duì)面交界面時(shí)，又全反射回來，光纖中的光就是這樣在芯包交界面上，不斷地來回全反射，傳向遠(yuǎn)方，而不會(huì)漏射到包層中去。</p><p>　　2.1.2光纖傳輸原理分析</p><p>　　光獨(dú)立傳播定律認(rèn)為，從不同光源發(fā)出的光線，以不同的方向通過介質(zhì)某點(diǎn)時(shí)，各光線彼此互不影響，好象其他光線不存在似的。</p><p>　　光的直線傳播和折射、反射定

37、律認(rèn)為，光在各向同性的均勻介質(zhì)（折射率n不變）中，光線按直線傳播。光在傳播中遇到兩種不同介質(zhì)的光滑界面時(shí)，光發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。光在均勻介質(zhì)中的傳播速度為：V=c/n。(式中c是光在真空中的傳播速度,n是介質(zhì)的折射率)</p><p>　　反射定律為反射線位于入射線和法線所決定的平面內(nèi)，反射線和入射線處于法線的兩側(cè)，反射角等于入射角。</p><p>　　折射定律為折射線位于入射線和法線所

38、決定的平面內(nèi)，折射線和入射線位于法線的兩側(cè)。</p><p>　　光在傳播過程中，若從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)的交界面時(shí)，因兩種介質(zhì)的折射率不等，將會(huì)在交界面上發(fā)生反射和折射現(xiàn)象。一般將折射率較大的介質(zhì)稱為光密媒質(zhì)，折射率小的稱為光疏媒質(zhì)。</p><p>　　為了保證光信號(hào)在光纖中能進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸，一定要使光信號(hào)在光纖中反復(fù)進(jìn)行全反射，才能保證衰減最小，色散最小，到達(dá)遠(yuǎn)端。實(shí)現(xiàn)全反射的兩

39、個(gè)條件為:一定要使光纖纖芯的折射率n1大于光纖包層的折射率n2;光入光纖的光線向纖芯一包層界面入射時(shí)，入射角應(yīng)大于臨界角。</p><p>　　2.1.3光纖的傳輸特性</p><p><b>　　(1)損耗特性</b></p><p>　　由于損耗的存在，在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)不管是模擬信號(hào)還是脈沖信號(hào)，其幅度都要減小。衰減是光纖的一個(gè)重要的傳

40、輸參數(shù)。它表明了光纖對(duì)光能的傳愉損耗、光纖每單位長度的損耗，直接關(guān)系到光纖通信系統(tǒng)傳翰距離的長短，對(duì)光纖質(zhì)量的評(píng)定和對(duì)光纖通信系統(tǒng)的中繼距離的確定都起著十分重要的作用。</p><p>　　形成光纖損耗的原因很多，既有來自光纖本身的損耗，也有光纖與光源的藕合損耗以及光纖之間的連接損耗。</p><p>　　光纖本身損耗的原因主要有吸收損耗和散射損耗兩類。</p><p&

41、gt;　　吸收損耗是光波通過光纖的材料時(shí)，有一部分光能變成熱能，從而造成光功率的損失。造成吸收損耗的原因很多，主要有本征吸收和雜質(zhì)吸收。</p><p>　　本征吸收是指光纖基本材料固有的吸收。本征吸收是不可避免的，所以本征吸收基本上確定了任何特定材料的吸收下限。對(duì)于石英光纖，本征吸收有兩個(gè)吸收帶;一個(gè)是紫外吸收帶，一個(gè)是紅外吸收帶。</p><p>　　光纖中的雜質(zhì)吸收有鐵、鉻、銅等過渡

42、金屬離子和氫氧根離子吸收。目前過渡金屬離子含量可以降低到0.4ppb以下，1ppb表示質(zhì)量的十億分之一，吸收峰損耗也可降低到1dB/km以下。</p><p>　　由氫氧根離子產(chǎn)生吸收峰出現(xiàn)在950mm、1240mm和1390mm波和附近。其中以1390mm的吸收峰影響最為嚴(yán)重。一般氫氧根離子的含量可降低到l0.5dB/km以下。目前采用特殊的生產(chǎn)工藝幾乎可以完全消除光纖內(nèi)部的氫氧根離子，從而可以制成一個(gè)無水峰光

43、纖，也稱全波光纖。</p><p>　　散射損耗是由于光纖的材料、形狀、折射率分布等的缺陷或不均勻，使光纖中傳導(dǎo)的光發(fā)生散射而產(chǎn)生的損耗。</p><p><b>　　(2)色散特性</b></p><p>　　光纖色散是光纖通信的最重要的傳輸特性之一。在光纖中由于不同成分的光信號(hào)有不同的傳輸速度。因而有不同的時(shí)間延時(shí)而產(chǎn)生的一種物理效應(yīng)。&l

44、t;/p><p>　　在光纖中，不同速率的信號(hào)傳過同樣的距離需要不同的時(shí)間，從而產(chǎn)生時(shí)延差.時(shí)延差越大，色散越嚴(yán)重，因此可用時(shí)延差表示色散的程度。由干光纖中色散的存在，將直接導(dǎo)致光信號(hào)在光纖傳愉過程中的畸變，會(huì)使輸入脈沖在傳輸過程中展寬，產(chǎn)生碼間干擾.增加誤碼率，從而限制了通信容量和傳愉距離。因此制造優(yōu)質(zhì)的、色散小的光纖，對(duì)于通信系統(tǒng)容量和加大傳輸距離是非常重要的。</p><p>　　從光纖

45、色散產(chǎn)生的機(jī)理來看，它包括模式色散、材料色散和波導(dǎo)色散3種?！　?lt;/p><p>　　模式色散：在多模光纖中由于各傳輸模式的傳輸路徑不同，各模式到達(dá)出射端的時(shí)間不同，從而引起光脈沖展寬，由此產(chǎn)生的色散稱為模式色散。</p><p>　　材料色散：光纖材料石英玻璃的折射率對(duì)不同的傳輸光波長有不同的值，包含有許多波長的太陽光通過棱鏡以后可分成7種不同顏色就是一個(gè)證明。由于上述原因，材料折射率隨

46、光波長而變化從而引起脈沖展寬的現(xiàn)象稱為材料色散。</p><p>　　波導(dǎo)色散：由于光纖的纖芯與包層的折射率差別很小，因而在界面產(chǎn)生全反射現(xiàn)象時(shí)，有一部分光進(jìn)入到包層之內(nèi)。由于出現(xiàn)在包層內(nèi)的這部分光，大小與光波長有關(guān)，這就相當(dāng)于光傳輸路徑長度隨光波波長的不同而異。具有一定波譜線寬的光源所發(fā)出的光脈沖射入到光纖后，由于不同波長的光其傳輸路程不完全相同，所以到達(dá)光纖出射端的時(shí)間也不相同，從而使脈沖展寬。具體說入射光的

47、波長越長，進(jìn)入到包層的光強(qiáng)比例就越大，傳輸路徑距離越長。由上述原因所形成的脈沖展寬現(xiàn)象叫做波導(dǎo)色散。</p><p>　　材料色散和波導(dǎo)色散都與光波長有關(guān)，所以又統(tǒng)稱為波長色散。模式色散僅在多模光纖中存在，在單模光纖中不產(chǎn)生模式色散，而只有材料色散和波導(dǎo)色散。通常各種色散的大小順序是模式色散>材料色散>波導(dǎo)色散，因此多模光纖的傳輸帶寬幾乎僅由模式色散所制約。在單模光纖中由于沒有模式色散，所以它具有非常

48、寬的帶寬。色散的單位是指單位光源光譜寬度、單位光纖長度所對(duì)應(yīng)的光脈沖的展寬。</p><p>　　2.1.4光纖的型號(hào)介紹</p><p>　　在這里主要介紹GYTA單模光纖。</p><p>　　GYTA光纜的結(jié)構(gòu)是將250µm光纖套入高模量材料制成的松套管中，松套管內(nèi)填充防水化合物。纜芯的中心是一根金屬加強(qiáng)芯，對(duì)于某些芯數(shù)的光纜來說，金屬加強(qiáng)芯外還需擠

49、上一層聚乙烯（PE）。松套管圍繞中心加強(qiáng)芯絞合成緊湊和圓形的纜芯，纜芯內(nèi)的縫隙充以阻水填充物。涂塑鋁帶（APL）縱包后擠制聚乙烯護(hù)套成纜。8、12代表是8芯和12芯，B1代表G.652類是常規(guī)單模光纖。</p><p>　　通信光纖具體分為G.651、G.652、G.653、G.654、G.655和G.656六個(gè)大類和若干子類。</p><p>　　(1) G.651類是多模光纖，IEC和

50、GB/T又進(jìn)一步按它們的纖芯直徑、包層直徑、數(shù)值孔徑的參數(shù)細(xì)分為A1a、A1b、A1c和A1d四個(gè)子類。 </p><p>　　(2) G.652類是常規(guī)單模光纖，目前分為G.652A、G.652B、G.652C和G.652D四個(gè)子類,IEC和GB/T把G.652C命名為B1.3外，其余的則命名為B1.1。</p><p>　　(3)G.653光纖是色散位移單模光纖，IEC和GB/T把G.

51、653光纖分類命名為B2型光纖。</p><p>　　(4)G.654光纖是截止波長位移單模光纖，也稱為1550nm性能最佳光纖，IEC和GB/T把G.654光纖分類命名為B1.2型光纖。</p><p>　　(5)G.655類光纖是非零色色散位移單模光纖，目前分為G.655A、G.655B和G.655C三個(gè)子類，IEC和GB/T把G.655類光纖分類命名為B4類光纖。</p>

52、<p><b>　　2.2光纜的介紹</b></p><p>　　光纜(optical fiber cable)主要是由光導(dǎo)纖維（細(xì)如頭發(fā)的玻璃絲）和塑料保護(hù)套管及塑料外皮構(gòu)成，光纜內(nèi)沒有金、銀、銅鋁等金屬，一般無回收價(jià)值。光纜是一定數(shù)量的光纖按照一定方式組成纜心，外包有護(hù)套，有的還包覆外護(hù)層，用以實(shí)現(xiàn)光信號(hào)傳輸?shù)囊环N通信線路。即由光纖(光傳輸載體)經(jīng)過一定的工藝而形成的線纜。

53、</p><p><b>　　圖2-1 光纜</b></p><p><b>　　2.2.1光纜歷史</b></p><p>　　1976年，美國貝爾研究所在亞特蘭大建成第一條光纖通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，采用了西方電氣公司制造的含有144根光纖的光纜。1980年，由多模光纖制成的商用光纜開始在市內(nèi)局間中繼線和少數(shù)長途線路上采用。

54、單模光纖制成的商用光纜于1983年開始在長途線路上采用。1988年，連接美國與英法之間的第一條橫跨大西洋海底光纜敷設(shè)成功，不久又建成了第一條橫跨太平洋的海底光纜。中國于1978年自行研制出通信光纜，采用的是多模光纖，纜心結(jié)構(gòu)為層絞式。曾先后在上海、北京、武漢等地開展了現(xiàn)場試驗(yàn)。后不久便在市內(nèi)電話網(wǎng)內(nèi)作為局間中繼線試用，1984年以后，逐漸用于長途線路，并開始采用單模光纖。 通信光纜比銅線電纜具有更大的傳輸容量，中繼段距離長、體積小，重量

55、輕，無電磁干擾，自1976年以后已發(fā)展成長途干線、市內(nèi)中繼、近海及跨洋海底通信、以及局域網(wǎng)、專用網(wǎng)等的有線傳輸線路骨干，并開始向市內(nèi)用戶環(huán)路配線網(wǎng)的領(lǐng)域發(fā)展，為光纖到戶、寬代綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)提供傳輸線路。</p><p>　　2.2.2光纜的種類</p><p>　　光纜的種類很多，其分類的方法就更多，下面介紹一些習(xí)慣的分類：</p><p>　　(1)按敷設(shè)方式分有

56、：自承重架空光纜、管道光纜、鎧裝地埋光纜和海底光纜。</p><p>　　(2)按光纜結(jié)構(gòu)分有：束管式光纜、層絞式光纜、緊抱式光纜、帶式光纜，非金屬光纜和可分支光纜。</p><p>　　(3)按用途分有：長途通訊用光纜、短途室外光纜、混合光纜和建筑物內(nèi)用光纜。</p><p>　　2.2.3光纜網(wǎng)是信息高速路的基石</p><p>　　光纜

57、是當(dāng)今信息社會(huì)各種信息網(wǎng)的主要傳輸工具。如果把“互聯(lián)網(wǎng)”稱作“信息高速公路”的話，那么，光纜網(wǎng)就是信息高速路的基石---光纜網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的物理路由。一旦某條光纜遭受破壞而阻斷，該方向的“信息高速公路”即告破壞。通過光纜傳輸?shù)男畔?，除了通常的電話、電?bào)、傳真以外，現(xiàn)在大量傳輸?shù)倪€有電視信號(hào)、銀行匯款、股市行情等一刻也不能中斷的信息。目前，長途通信光纜的傳輸方式已由PDH向SDH發(fā)展，傳輸速率已由當(dāng)初的140MB/S發(fā)展到2.5GB/S、4&

58、#215;2.5GB/S、16×2.5GB/S甚至更高。也就是說，一對(duì)纖芯可開通3萬條、12萬條、48萬條甚至向更多話路發(fā)展。如此大的傳輸容量，光纜一旦阻斷不但給電信部門造成巨大損失，而且由于通信不暢會(huì)給廣大群眾造成諸多不便，如計(jì)算機(jī)用戶不能上網(wǎng)、股票行情不能知曉、銀行匯兌無法進(jìn)行、異地存取成為泡影、各種信息無法傳輸。在邊遠(yuǎn)山區(qū)，一旦光纜中斷，就會(huì)使全縣甚至光纜沿線幾個(gè)縣在通信上與世隔絕，成為孤島。給黨政軍機(jī)關(guān)和人民群眾造成的

59、損失是無法估量的。</p><p><b>　　2.3光端機(jī)的介紹</b></p><p>　　當(dāng)今社會(huì),光纖通信已成為通信的主要手段之一。同時(shí)，光纖通訊技術(shù)也在飛速的發(fā)展，使得光纖傳輸系統(tǒng)以其眾多的優(yōu)點(diǎn)，贏得了大家的青睞。</p><p>　　光纖傳輸系統(tǒng)具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：容量大、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等。</p><p

60、>　　光傳輸系統(tǒng)由光發(fā)送機(jī)、傳輸介質(zhì)、光接收機(jī)三部分組成。其中，光發(fā)送機(jī)與光接收機(jī)統(tǒng)稱為光端機(jī)。光端機(jī)是光纖通信系統(tǒng)中的光纖傳輸中斷設(shè)備，它們位于電端機(jī)和光纖傳輸線路之間。光端機(jī)就是將多個(gè)E1信號(hào)變成光信號(hào)并傳輸?shù)脑O(shè)備，它的作用主要就是實(shí)現(xiàn)電-光和光-電轉(zhuǎn)換。光端機(jī)根據(jù)傳輸E1口數(shù)量的多少，價(jià)格也不同。一般最小的光端機(jī)可以傳輸4個(gè)E1，目前最大的光端機(jī)可以傳輸4032個(gè)E1。</p><p><b&g

61、t;　　圖2-2 光端機(jī)</b></p><p>　　由于光纖傳輸?shù)姆N種優(yōu)點(diǎn)，光端機(jī)應(yīng)用的場合非常廣泛。例如可以應(yīng)用于企業(yè)內(nèi)部部門之間長距離局域網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中無線基站間傳輸系統(tǒng)，公共交換電話網(wǎng)中遠(yuǎn)端線路單元，商業(yè)網(wǎng)中提供專線及PABX群路的網(wǎng)絡(luò)終端，校園網(wǎng)中的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路和接入網(wǎng)中用于通常的信號(hào)傳輸?shù)鹊?。目前光端機(jī)應(yīng)用最多的方面就是長距離視頻和數(shù)據(jù)的傳輸。在高速公路、銀行、電力、電信等的

62、監(jiān)控領(lǐng)域都要求對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行遠(yuǎn)程的傳輸，目前主要的解決方法是利用光端機(jī)將視頻信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)通過光纖進(jìn)行傳輸。此外光端機(jī)在遠(yuǎn)程視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程醫(yī)療、通訊等諸多領(lǐng)域都有很廣闊的用武之地，未來的光端機(jī)將向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。</p><p>　　下圖是光端機(jī)的工作原理：</p><p>　　圖2-3 光端機(jī)工作原理圖</p><p>　　2.3.1模

63、擬光端機(jī)</p><p>　　模擬光端機(jī)采用了PFM調(diào)制技術(shù)實(shí)時(shí)傳輸圖像信號(hào)，是目前使用較多的一種。發(fā)射端將模擬視頻信號(hào)先進(jìn)行PFM調(diào)制后(一般有調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅幾種方式，從而把模擬光端機(jī)分成調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅等幾種光端機(jī))，再進(jìn)行電-光轉(zhuǎn)換，光信號(hào)傳到接收端后，進(jìn)行光-電轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)行PFM解調(diào)，恢復(fù)出視頻信號(hào)。由于采用了PFM調(diào)制技術(shù)，其傳輸距離很容易就能達(dá)到30 Km左右，有些產(chǎn)品的傳輸距離可以達(dá)到60 Km

64、，甚至上百公里。并且，圖像信號(hào)經(jīng)過傳輸后失真很小，具有很高的信噪比和很小的非線性失真。通過使用波分復(fù)用技術(shù)，還可以在一根光纖上實(shí)現(xiàn)圖像和數(shù)據(jù)信號(hào)的雙向傳輸。</p><p>　　2.3.2數(shù)字光端機(jī)</p><p>　　由于數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比在很多方面都具有明顯的優(yōu)勢，所以正如數(shù)字技術(shù)在許多領(lǐng)域取代了模擬技術(shù)一樣，光端機(jī)的數(shù)字化也是一種必然趨勢。目前，數(shù)字圖像光端機(jī)主要有兩種技術(shù)

65、方式：一種是MPEG II圖像壓縮數(shù)字光端機(jī)，另一種是非壓縮數(shù)字圖像光端機(jī)。圖像壓縮數(shù)字光端機(jī)一般采用MPEG II圖像壓縮技術(shù)，它能將活動(dòng)圖像壓縮成N×2Mbps的數(shù)據(jù)流通過標(biāo)準(zhǔn)電信通信接口傳輸或者直接通過光纖傳輸。由于采用了圖像壓縮技術(shù)，它能大大降低信號(hào)傳輸帶寬。</p><p>　　圖像壓縮數(shù)字光端機(jī)一般采用MPEG II圖像壓縮技術(shù)，它能將活動(dòng)圖像壓縮成N×2Mbps的數(shù)據(jù)流通過標(biāo)準(zhǔn)電

66、信通信接口傳輸或者直接通過光纖傳輸。由于采用了圖像壓縮技術(shù)，它能大大降低信號(hào)傳輸帶寬，以利于占用較少的資源就能傳送圖像信號(hào)。同時(shí)，由于采用了N×2Mbps的標(biāo)準(zhǔn)接口，可以利用現(xiàn)有的電信傳輸設(shè)備的富裕通道傳輸監(jiān)控圖像，為工程應(yīng)用帶來了方便。不過，圖像壓縮數(shù)字光端機(jī)也有其固有的缺點(diǎn)。其致命的弱點(diǎn)就是不能保證圖像傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。因?yàn)閳D像壓縮與解壓縮需要一定的時(shí)間，所以一般會(huì)對(duì)所傳輸?shù)膱D像產(chǎn)生1-2s的延時(shí)。因此，這種設(shè)備只適合于用在對(duì)

67、實(shí)時(shí)性要求不高的場所，在工程使用上受到一些限制。另外，經(jīng)過壓縮后圖像會(huì)產(chǎn)生一定的失真，并且這種光端機(jī)的價(jià)格也偏高。</p><p>　　非壓縮數(shù)字圖像光端機(jī)的原理就是將模擬視頻信號(hào)進(jìn)行A/D變換后和語音、音頻、數(shù)據(jù)等信號(hào)進(jìn)行復(fù)接，再通過光纖傳輸。它用高的數(shù)據(jù)速率來保證視頻信號(hào)的傳輸質(zhì)量和實(shí)時(shí)性，由于光纖的帶寬非常大，所以這種高數(shù)據(jù)速率也并沒有對(duì)傳輸通道提出過高要求。非壓縮數(shù)字圖像光端機(jī)能提供很好的圖像傳輸質(zhì)量(信

68、噪比大于60dB，微分相位失真小于2°，微分增益失真小于2%)，達(dá)到了廣播級(jí)的傳輸質(zhì)量，并且圖像傳輸是全實(shí)時(shí)的。由于采用數(shù)字化技術(shù)，在設(shè)備中可以利用已經(jīng)很成熟的通信技術(shù)比如復(fù)接技術(shù)、光收發(fā)技術(shù)等，提高了設(shè)備的可靠性，也降低了成本。</p><p>　　2.4光纖通信的介紹</p><p>　　光纖即為光導(dǎo)纖維的簡稱。光纖通信是以光波作為信息載體,以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。

69、從原理上看，構(gòu)成光纖通信的基本物質(zhì)要素是光纖、光源和光檢測器。</p><p>　　光纖通信的原理是在發(fā)送端首先要把傳送的信息(如話音)變成電信號(hào)，然后調(diào)制到激光器發(fā)出的激光束上，使光的強(qiáng)度隨電信號(hào)的幅度(頻率)變化而變化，并通過光纖發(fā)送出去。在接收端，檢測器收到光信號(hào)后把它變換成電信號(hào)，經(jīng)解調(diào)后恢復(fù)原信息。</p><p>　　光纖通信之所以發(fā)展迅猛，主要緣于它具有以下特點(diǎn)：</p

70、><p>　　(1)通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)。</p><p>　　(2)信號(hào)串?dāng)_小、保密性能好。</p><p>　　(3)抗電磁干擾、傳輸質(zhì)量好。</p><p>　　(4)光纖尺寸小、重量輕、便于敷設(shè)和運(yùn)輸。</p><p>　　(5)材料來源豐富，環(huán)境保護(hù)好，有利于節(jié)約有色金屬銅。</p><p&

71、gt;　　(6)無輻射,難于竊聽。</p><p>　　(7)光纜適應(yīng)性強(qiáng)，壽命長。</p><p>　　2.5光纖通信技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展中幾個(gè)值得思考的問題 </p><p>　　2.5.1積極創(chuàng)新開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新技術(shù)</p><p>　　雖然這幾年來，我國光纜電纜技術(shù)有很大發(fā)展，有一些具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)已在發(fā)揮作用，但是

72、應(yīng)該看到這種比例仍是很小的，國內(nèi)有近200家光纖光纜廠，但大多產(chǎn)品單一，沒有自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，技術(shù)含量較低，競爭力不強(qiáng)。有資料統(tǒng)計(jì)，1997～1999年國內(nèi)企業(yè)申請(qǐng)光通信專利的有132件，其中光纖38件，光纜只有19件，而同期外國公司在中國申請(qǐng)光通信專利達(dá)550件，其中光纖光纜37件。還有資料報(bào)道：從1997年以來，國內(nèi)光通信核心技術(shù)專利是90件，我國自主申請(qǐng)的只有9件，僅占10％。實(shí)際上我國的光纖光纜技術(shù)應(yīng)該說與國際水平己差距下大，因此

73、我們作為世界第二的光纜大國，應(yīng)該把開發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)作為我們工作的重中之重，爭取創(chuàng)造更多的光纖光纜專利。</p><p>　　2.5.2開發(fā)具有先進(jìn)技術(shù)水平、與使用環(huán)境、施工技術(shù)相配套的新產(chǎn)品 </p><p>　　電信網(wǎng)絡(luò)在不斷發(fā)展的同時(shí)也對(duì)光纜電纜產(chǎn)品不斷提出新的要求。不難發(fā)現(xiàn)，光纜的結(jié)構(gòu)越來越依賴于使用的環(huán)境條件及施工的具體要求，在海底光纜、淺水光纜、ADSS及OP

74、GW光纜的開發(fā)中，會(huì)對(duì)這一點(diǎn)有深刻的體會(huì)。而今后光纜建設(shè)的重點(diǎn)將會(huì)隨著接入網(wǎng)、用戶駐地網(wǎng)的建設(shè)不斷展開，新一代的光纜結(jié)構(gòu)和施工技術(shù)也會(huì)基于如微型光纜、吹入或漂浮安裝及迷你型微管或小管系統(tǒng)的全套技術(shù)而有一系列新的變化，以便有限的敷設(shè)空間得到充分、靈活的利用。這當(dāng)中也包含了若干光纜設(shè)計(jì)、制造工藝、光纖光纜材料、施工安裝方面的新的技術(shù)課題。一些國家或公司已取得了一些經(jīng)驗(yàn)，正逐漸形成新的系統(tǒng)技術(shù)專利。我國的用戶眾多，接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)具有很多的

75、特色，對(duì)接入光纜也會(huì)有更多的要求，為我們研究和創(chuàng)新接入網(wǎng)和用戶駐地網(wǎng)光纜結(jié)構(gòu)提供了很好的機(jī)會(huì)。應(yīng)該說，多數(shù)光纜技術(shù)我們是跟在國外最新技術(shù)的后面，雖然緊跟了先進(jìn)技術(shù)，但自我創(chuàng)新的成份太少。今后應(yīng)當(dāng)在這方面下些功夫，走自己的創(chuàng)新之路。在有中國特色的接入網(wǎng)及用戶駐地網(wǎng)中多采用一些有中國特色的光電纜產(chǎn)品。</p><p><b>　　第三章 材料選擇</b></p><p>

76、<b>　　3.1距離測量</b></p><p>　　經(jīng)過對(duì)地形考察，我們具體的了解了我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的具體結(jié)構(gòu)圖，如下：</p><p>　　圖3-1 設(shè)計(jì)路線圖</p><p>　　根據(jù)整體圖和設(shè)計(jì)要求，規(guī)劃了兩種路線走向，分為兩種路徑A和B。其中一條是A路線走廣場，另一條是B路線走商務(wù)樓。第一條總長680米，第二條總長820米。為了便于光

77、纜維護(hù)和線路暢通，兩條線路同時(shí)鋪設(shè)光纜，一路做為備用線了。線路總長度為1400米，光纜用量應(yīng)大于1400米，選擇光纜數(shù)量為1450米。</p><p>　　3.2光纖、光纜選擇</p><p>　　由上面的框架得出了一系列器件的選擇：具設(shè)計(jì)的要求應(yīng)選四芯室外多模光纖光纜。</p><p>　　圖3-2 四芯室外多模光纖光纜</p><p>

78、　　表3-1 光纖及光纜圖表</p><p>　　由上面的原理我們可以看出上述兩個(gè)光纜的性能差異不大，但前者單價(jià)為5元/米，而后者則為2.8元/米。</p><p><b>　　3.3光端機(jī)選擇</b></p><p>　　那么下面介紹一下這次施工中所需要的兩種光端機(jī)：</p><p>　　(1)OLYCOMOM 81

79、08-240B光端機(jī) 參考價(jià)格：￥2000</p><p>　　OLYCOMOM 8108-240B光端機(jī)參數(shù)：</p><p>　　表3-2 主要參數(shù)</p><p>　　表3-3 其他參數(shù)</p><p><b>　　功能特點(diǎn)：</b></p><p>　　1.高度集成化設(shè)計(jì)，設(shè)備

80、工作穩(wěn)定，故障率極低。</p><p>　　2.E1端口采用數(shù)字式時(shí)鐘恢復(fù)電路和數(shù)字式平臺(tái)滑鎖相電路。</p><p>　　3.供電電壓可以選擇-48V/+24V/110V/220V提供過壓、過流保護(hù)具有良好的電磁屏蔽性能。</p><p>　　4.抖動(dòng)指標(biāo)遠(yuǎn)優(yōu)于通信標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　5.利用光路帶內(nèi)通道監(jiān)控對(duì)端設(shè)備,對(duì)端工作狀態(tài)通

81、過面版上指示燈顯示。</p><p>　　6.提供命令8個(gè)E1對(duì)端環(huán)回環(huán)回功能；提供一路公務(wù)電話接口（選用）。</p><p>　　圖3-3 OLYCOMOM 8108-240B光端機(jī)</p><p>　　(2)COCOM 16E1光端機(jī) 參考價(jià)格：￥2800</p><p>　　COCOM 16E1光端機(jī)參數(shù)：</p>

82、<p>　　表3-4 主要參數(shù)</p><p>　　表3-5 其他參數(shù)</p><p><b>　　功能特點(diǎn)：</b></p><p>　　16×E1光端機(jī)可以將16個(gè)2.048Mb/s的支路信號(hào)復(fù)接成42.224Mb/s的群路光信號(hào)，具有2個(gè)方向的光接口。該設(shè)備集成了PDH 設(shè)備的新技術(shù)和SDH設(shè)計(jì)思想，支持最新的

83、國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)。提供三路接口類型可選的數(shù)據(jù)通道及一路公務(wù)電話，具備完善的告警和網(wǎng)管功能?？山M建經(jīng)濟(jì)、靈活的多業(yè)務(wù)混合網(wǎng)?？蓱?yīng)用于交換機(jī)局間中繼、局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸、大用戶出租業(yè)務(wù)2M接入、住宅小區(qū)/智能大廈寬帶接入、移動(dòng)基站、尋呼臺(tái)站的連接等。HM-P480 16×E1光端機(jī)可直接安裝在19機(jī)架上，采用機(jī)架結(jié)構(gòu)時(shí)可實(shí)現(xiàn)集中網(wǎng)管，集中供電。 </p><p>　　圖3-4 COCOM 16E1光端機(jī)<

84、;/p><p>　　以上兩種光端機(jī)就是在這次設(shè)計(jì)中所需要的兩種光端機(jī)，而且我們得出了以下結(jié)論。</p><p>　　模擬光端機(jī)實(shí)現(xiàn)的方式要比數(shù)字光端機(jī)簡單些，而且調(diào)制解調(diào)芯片目前市場上的價(jià)格十分低廉，所以系統(tǒng)造價(jià)相對(duì)便宜些。數(shù)字光端機(jī)相對(duì)比較復(fù)雜，技術(shù)含量較高。它所使用的模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，復(fù)接和分接芯片以及可編程邏輯芯片目前市場價(jià)都比較昂貴。數(shù)字光端機(jī)具有傳輸信號(hào)質(zhì)量高，沒有模擬調(diào)頻、調(diào)相、

85、調(diào)幅光端機(jī)多路信號(hào)同傳時(shí)交調(diào)干擾嚴(yán)重、容易受環(huán)境干擾影響、傳輸質(zhì)量低劣、長期工作穩(wěn)定性差的缺點(diǎn)，因此許多大型重點(diǎn)工程已普遍采用數(shù)字光端機(jī)。</p><p>　　從長遠(yuǎn)來看，數(shù)字傳輸?shù)膽?yīng)用將會(huì)成為主流，模擬傳輸方式的產(chǎn)品還會(huì)存在，但可能會(huì)用來做一些短距離的傳輸。由于目前國內(nèi)還不具備數(shù)字光端機(jī)的軟件開發(fā)技術(shù)，因此數(shù)字光端機(jī)的產(chǎn)地大都在國外。目前國內(nèi)公路監(jiān)控的技術(shù)需求并不是太復(fù)雜，因此目前數(shù)字光端機(jī)應(yīng)用并不是太多。但隨

86、著日益加大的交通流量，對(duì)圖像、聲音和數(shù)據(jù)的綜合傳輸要求也會(huì)越來越高，數(shù)字光端機(jī)將會(huì)被業(yè)主們作為一種必需的設(shè)備而采用。</p><p>　　第四章 具體的實(shí)施及方案</p><p>　　光纜施工現(xiàn)場及工程驗(yàn)收的測試方法與標(biāo)準(zhǔn)要求，以及測試中應(yīng)注意的問題，對(duì)光纜工程正確、合理和規(guī)范的質(zhì)量檢測，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)解決，以便延長光纜的使用壽命，減少光纜線的維護(hù)量，確保通信暢通，將起到應(yīng)有的作用。對(duì)工程的

87、布線走向如下圖：</p><p><b>　　圖4-1 布線圖</b></p><p>　　分為兩種路徑A，B。</p><p>　　光纜施工的現(xiàn)場測試為連接光端機(jī)總調(diào)測做準(zhǔn)備。單盤光纜測試的目的在于工廠產(chǎn)品的質(zhì)量；施工布放后的測試是為檢查布放過程有無損傷，并作為接續(xù)前的檢查；接續(xù)中的測試是為了檢查接頭是否達(dá)到低損耗；接續(xù)后組成單元光纜段的測

88、試，目的在于檢查是否達(dá)到設(shè)計(jì)對(duì)傳輸總衰減和總基帶響應(yīng)要求，作為連接光端機(jī)總調(diào)測的準(zhǔn)備。單模光纖是以色散系數(shù)來表征色散的。</p><p>　　4.1光纜線路的施工程序</p><p>　　光纜施工的現(xiàn)場測試很重要，它為連接光端機(jī)總測試做準(zhǔn)備。</p><p>　　(1)光纜的彎曲半徑不小于光纜外徑的15倍，施工過程中不應(yīng)小于20倍。</p><p

89、>　　(2)布放光纜時(shí)，光纜必須由纜盤上放出并保存松弛的弧形。</p><p>　　(3)布放光纜時(shí)，牽引力應(yīng)不超過光纜允許張力的80%，瞬時(shí)最大引力不得超過光纜允許張力的100%。而且應(yīng)牽引光纜的加強(qiáng)心部分，并作好光纜頭部的防水加強(qiáng)處理。</p><p>　　(4)布放過程中無扭轉(zhuǎn)，嚴(yán)禁打小卷，浪涌等現(xiàn)象。如纏整線應(yīng)以“8”字盤整。</p><p>　　(5

90、)光纜引入和引出必須加順引裝置，不可直接拖地。</p><p>　　(6)將對(duì)應(yīng)纖序的光纖進(jìn)行熔接時(shí)，進(jìn)行熔接損耗估算。</p><p>　　我們一般把劃光纜線路的施工程序分為準(zhǔn)備、敷設(shè)、接續(xù)、測試和竣工驗(yàn)收五個(gè)階段。</p><p>　　光纜的單盤檢驗(yàn)主要是檢查光纜的外觀，光纖的有關(guān)特性及信號(hào)線等等。路由復(fù)測應(yīng)一批準(zhǔn)的施工設(shè)計(jì)圖為依據(jù)，復(fù)核光纜路由的具體走向，敷設(shè)

91、條件以及接頭的具體位置，復(fù)測路由的地面距離等，為光纜得配盤等提供必要條件。</p><p>　　路由準(zhǔn)備包括管道光纜敷設(shè)得管道清理，預(yù)防鐵絲或預(yù)放塑料導(dǎo)管，以及直埋敷設(shè)時(shí)光纜溝的開挖，接頭坑的設(shè)置等準(zhǔn)備工作。體將為工程的順利進(jìn)行和光纜的安全敷設(shè)提供便利條件。</p><p>　　以上統(tǒng)稱為光纜線路施工的準(zhǔn)備階段。</p><p>　　4.2光纜的直埋敷設(shè)</p

92、><p>　　光纜溝的界面尺寸應(yīng)按施工圖要求，其底寬隨光纜數(shù)目而變，一般1～2條光纜，溝底寬30～40cm。3條光纜，溝底寬55cm.4條光纜，溝底寬65cm。溝底寬度約為底寬+0.1倍埋深。同溝敷設(shè)的光纜部的交叉，重疊。量直線段上光纜溝要求越直越好，直線與障礙物時(shí)可以躲開，老開后應(yīng)回到原來的直線上 ，轉(zhuǎn)彎段的彎曲半徑應(yīng)不小于20m。</p><p>　　4.3 用光纖將發(fā)送與接收連接<

93、;/p><p>　　測試前先用短光纖將發(fā)送與接收連接，記錄其波形。將被測光纖介入，再記錄其波形。將兩波形相減得出-6dB點(diǎn)的頻率就是被測光纖的帶寬，進(jìn)而折算出單位長度(km)的基帶響應(yīng)。</p><p><b>　　第五章 光通路保護(hù)</b></p><p>　　光纖通信傳輸系統(tǒng)本身雖然有保護(hù)功能，但在實(shí)際中只采用傳輸設(shè)備自身的保護(hù)管理系統(tǒng)在光纜線

94、路發(fā)生全阻斷障礙時(shí)，很難真正保證傳輸?shù)陌踩蜁惩?。例如具有環(huán)路自愈功能的SDH傳輸系統(tǒng)，如果光纖傳輸環(huán)不是真實(shí)的物理光纜環(huán)，在某處的光纜線路阻斷也可能造成SDH傳輸環(huán)的通信中斷。近年來興起的光纜線路自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)雖然能完成對(duì)光纜的實(shí)時(shí)自動(dòng)監(jiān)測，但不能預(yù)防預(yù)測外力作用造成的光纜突發(fā)阻斷障礙，也不能在光纜線路發(fā)生故障時(shí)使其中的光傳輸系統(tǒng)得到保護(hù)。一條光纜發(fā)生全阻斷或其中部分纖芯阻斷，對(duì)于那些沒有通過另一條物理光纜傳輸路由保護(hù)的光系統(tǒng)會(huì)造成較長

95、時(shí)間的業(yè)務(wù)傳輸中斷。</p><p>　　目前，城域中繼光纜和用戶主干光纜大都在24芯以上，大多數(shù)光纜中的大多數(shù)纖芯在占用中，光纜阻斷時(shí)，在比較好的現(xiàn)場條件下，從阻斷到完全修復(fù)一般需要6～10h。這對(duì)于高速、寬帶、大容量的光纖傳輸所造成的通信損失是嚴(yán)重的，尤其是對(duì)于傳輸系統(tǒng)多、中斷時(shí)間長的重大光纜阻斷障礙，不僅會(huì)給電信運(yùn)營部門造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，而且會(huì)造成嚴(yán)重不良的社會(huì)影響。</p><p&g

96、t;　　光纖通信的路由保護(hù)可以通過多種形式實(shí)現(xiàn)，主要有以下幾種保護(hù)段：</p><p>　　1.到設(shè)備間和重要大客戶的引入光纜物理雙路由保護(hù)問題</p><p>　　2.通信交換端局間中繼光纜物理雙路由互保問題</p><p>　　3.WDM傳輸互保方式</p><p>　　下面主要介紹通信交換端局間中繼光纜物理雙路由互保。</p>

97、;<p>　　多數(shù)局向間都有2條以上光纜，先后建設(shè)時(shí)主要考慮的是局間的傳輸容量，對(duì)于光纜傳輸互相保護(hù)問題考慮得不夠。局間的光纜或同路由，或不同路由，由于不是同時(shí)建設(shè)的，在局內(nèi)的成端一般都不在同一ODF架內(nèi)，有的甚至相距很遠(yuǎn)。如果1條光纜阻斷或割接， 臨時(shí)把中斷的光系統(tǒng)或受割接影響的光系統(tǒng)調(diào)到另1光纜里（假設(shè)該光纜里有足夠的備纖），需要從ODF架向光端機(jī)布放臨時(shí)跳線，如果系統(tǒng)多，做起來比較麻煩，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。如果相同局向的光纜成

98、端在同一ODF架內(nèi)的同一ODM上或在相鄰ODM上（成端最好采用插拔式活動(dòng)連接器，使連接起來快速方便），即使不是采取SDH自愈環(huán)傳輸，通過人工操作，2條光纜也容易做到互相保護(hù)，極大地縮短系統(tǒng)阻斷歷時(shí)。</p><p>　　如圖5-1所示，s1光纜和p1光纜是2條不同物理路由的光纜，s1光纜成端對(duì)應(yīng)ODM1，p1光纜成端對(duì)應(yīng)ODM2，其中都有傳輸系統(tǒng)也都有足夠的備纖。2條光纜不同物理路由，同時(shí)受到外力作用而同時(shí)阻斷的

99、幾率微乎其微。當(dāng)s1光纜因外力作用而突然阻斷或需要遷改割接時(shí)，在A端局和C端局同步地把與s1光纜相連接的光跳線（連接頭）從ODM1上取下移接到ODM2上（光跳線的其它部位及其另一頭不需要?jiǎng)樱?，不管通過s1光纜傳輸?shù)南到y(tǒng)是A、C端局之間的還是通過A、C端局跳接到其它端局的，都能快速通過p1光纜跳接通（在實(shí)際操作中，A端和C端同步地把ODM1上2根跳線頭移接到ODM2上可在2min內(nèi)完成），p1光纜對(duì)s1光纜起到了保護(hù)作用。由于通過s1光纜

100、傳輸?shù)南到y(tǒng)都已通過p1光纜接通，然后可從容地對(duì)s1光纜進(jìn)行修復(fù)或割接，能保證線路質(zhì)量。待s1光纜修復(fù)或割接完畢后，再把移接到ODM2上的跳線移到ODM1上，使系統(tǒng)復(fù)原。當(dāng)b光纜因外力作用而突然阻斷或需要遷改割接時(shí)情況亦然。</p><p>　　如下圖所示，圖A為正常情況下的傳輸，圖B為B、C之間的光纜被切斷時(shí)候的情況：</p><p>　　圖A

101、 圖B</p><p>　　圖5-1 二纖單向復(fù)用段倒換環(huán)</p><p>　　第六章 光端機(jī)安裝后的系統(tǒng)調(diào)測</p><p>　　6.1光發(fā)送機(jī)參數(shù)測試</p><p>　　6.1.1平均發(fā)送光功率測量</p><p>　　平均發(fā)送光功率是指光端機(jī)通信時(shí)，光源尾纖輸出的平均功率，它與光源器件的輸出

102、功率，器件同尾纖的耦合效率及數(shù)字編碼信號(hào)有關(guān)。要注意的是，一般光源器件的輸出功率是在直流信號(hào)驅(qū)動(dòng)下器件端面或已裝配的尾纖的峰值輸出功率。真實(shí)的發(fā)送光功率應(yīng)扣除光纖連接器的插入損耗，約1dB以下。測得值應(yīng)符合CCITT規(guī)定值標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　圖6-1　光功率測量</p><p>　　6.1.2 消光比的測試</p><p>　　消光比定義為光源發(fā)出全“1”和

103、全“0”碼時(shí)的平均P(on)與P(off)之比。測試該參數(shù)時(shí)，根據(jù)消光比的定義先考慮切斷送至光發(fā)送電路的電信號(hào)，來獲得全“0”狀態(tài)，測出P(off)，而對(duì)于P(on)，由于平均發(fā)送光功率Pt可測，而全“1”對(duì)應(yīng)的P(on)是P(A)的兩倍。</p><p>　　6.2光接收機(jī)參數(shù)測試</p><p>　　6.2.1動(dòng)態(tài)范圍的測試</p><p>　　動(dòng)態(tài)范圍是指在一

104、定的誤碼率指標(biāo)下，光端機(jī)所能接收的最大光功率與最小光功率之比的對(duì)數(shù)，通常用D表示。該參數(shù)用以衡量光端機(jī)接收部分對(duì)所接收到的光信號(hào)因功率變化的適應(yīng)程度。</p><p>　　6.2.2靈敏度的測試</p><p>　　平均發(fā)送光功率是指光端機(jī)通信時(shí)，光源尾纖輸出的平均功率，它與光源器件的輸出功率，器件同尾纖的耦合效率及數(shù)字編碼信號(hào)有關(guān)。要注意的是，一般光源器件的輸出功率是在直流信號(hào)驅(qū)動(dòng)下器件

105、端面或已裝配的尾纖的峰值輸出功率。真實(shí)的發(fā)送光功率應(yīng)扣除光纖連接器的插入損耗，約1dB以下。測得值應(yīng)符合CCITT規(guī)定值標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　圖6-2 光接收靈敏度與動(dòng)態(tài)范圍測試連接圖</p><p><b>　　6.3抖動(dòng)測試</b></p><p>　　市內(nèi)網(wǎng)和短距離光系統(tǒng)的抖動(dòng)值大都能滿足CCITT規(guī)定值。一般可不測或從若干個(gè)系統(tǒng)

106、中抽測一個(gè)系統(tǒng)。每個(gè)數(shù)字段的抖動(dòng)轉(zhuǎn)移函數(shù)最大增益不應(yīng)超過1dB。測試時(shí)用專用的抖動(dòng)測試儀。</p><p><b>　　6.4誤碼性能測試</b></p><p>　　所需的儀表是誤碼分析儀，其測試方法與光接收機(jī)靈敏度測試相似。長期平均誤碼率的測試即在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，測得累計(jì)的誤碼總數(shù)除以測量時(shí)間(秒)，得長期平均誤碼率。長期平均誤碼率是反映系統(tǒng)誤碼性的能最主要方面。

107、</p><p>　　CCITT詳盡的誤碼性能要求，還包括誤碼秒(ES)、嚴(yán)重誤碼秒(SES)和劣化分(DM)。其含義分別為誤碼秒是含1個(gè)或1個(gè)以上的誤碼秒數(shù)，SES嚴(yán)重誤碼秒是誤碼率大于10-3的秒數(shù)，劣化分是誤碼率大于等于10-6的分鐘數(shù)。</p><p>　　6.5警報(bào)系統(tǒng)的測試</p><p>　　警報(bào)系統(tǒng)包括緊急警報(bào)和非緊急警報(bào)，至少應(yīng)具有下列告警。<

108、;/p><p>　　(1)電源故障：主備用電源轉(zhuǎn)換。</p><p>　　(2)誤碼率超過10-6。</p><p>　　(3)誤碼率超過10-3，并轉(zhuǎn)換到備用系統(tǒng)。</p><p>　　(4)發(fā)送、接收端無光信號(hào)。</p><p>　　第七章 整個(gè)工程的造價(jià)</p><p>　　鋪設(shè)光纜一共需要1

109、6個(gè)人從四個(gè)起點(diǎn)分四組開始鋪設(shè)，需要鋪設(shè)的時(shí)間在5天，每人每天50元的工資；光端機(jī)的熔接每芯30元，共16芯；光纜的總長度為1450米，光纜的單價(jià)為3元/米；光端機(jī)的總造價(jià)為12830元。</p><p>　　表7-1整個(gè)工程的造價(jià)表</p><p><b>　　第八章 結(jié)束語</b></p><p>　　我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于完成了。幾個(gè)月來，從