文档介绍：认识光纤光纤的基础知识
第一部分光纤理论与光纤结构
一、光及其特性
可见光部分波长范围是:390~760nm(毫微米)。大于760nm部分是红外光,小于390nm部分是紫外光。光纤中应用的是:850,1310,1550三种。
,反射和全反射。
因光在不同物质
光纤基础知识
第一部分光纤理论与光纤结构
一、光及其特性
可见光部分波长范围是:390~760nm(毫微米)。大于760nm部分是红外光,小于390nm部分是紫外光。光纤中应用的是:850,1310,1550三种。
,反射和全反射。
因光在不同物质中的传播速度是不同的,所以光从一种物质射向另一种物质时,在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且,折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时,折射光会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的(即不同的物质有不同的光折射率),相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的。
二、光纤结构及种类
光纤裸纤一般分为三层:中心高折射率玻璃芯(),中间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125μm),最外是加强用的树脂涂层。
入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输,只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同(at&tcorning)。
:单摸光纤和多模光纤。
多模光纤:中心玻璃芯较粗(),可传多种模式的光。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。例如:
600mb/km的光纤在2km时则只有300mb的带宽了。因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。单模光纤:中心玻璃芯较细(芯径一般为9或10μm),只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但其色度色散起主要作用,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。
:常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。
常规型:光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上,如1300nm。色散位移型:光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上,如:1300nm和1550nm。
:突变型和渐变型光纤。
突变型:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低,模间色散高。适用于短途低速通讯,如:工控。但单模光纤由于模间色散很小,所以单模光纤都采用突变型。
渐变型光纤:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小,可使高模光按正弦形式传播,这能减少模间色散,提高光纤带宽,增加传输距离,但成本较高,现在的多模光纤多为渐变型光纤。
单模:8/125μm,9/125μm,10/125μm
多模:50/125μm,欧洲标准
,美国标准
工业,医疗和低速网络:100/140μm,200/230μm
塑料:98/1000μm,用于汽车控制
三、光纤制造与衰减:
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现在光纤制造方法主要有::管内cvd(化学汽相沉积)法,棒内cvd法,pcvd(等离子体化学汽相沉积)法和vad(轴向汽相沉积)法。
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造成光纤衰减的主要因素有:本征,弯曲,挤压,杂质,不均匀和对接等。
本征:是光纤的固有损耗,包括:瑞利散射,固有吸收等。
弯曲:光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉,造成的损耗。
挤压:光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。
杂质:光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光,造成的损失。
不均匀:光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。
对接:光纤对接时产生的损耗,如:不同轴(),端面与轴心不垂直,端面不平,对接心径不匹配和熔接质量差等。
四、光纤的优点:
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,铜线只有几百米。
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,体积小。例如:通2万1千话路的900对双绞线,其直径为3英寸,重量8吨/km。而通讯量为其十倍的光缆,,重量450p/km。
,使用安全可用于易燃,易暴场所。
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,使用寿命长。
第二部分光缆
一、光缆的制造:
光缆的制造过程一般分以下几个过程:
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