文档介绍：第二章光纤和光缆
光纤作为光纤通信系统的物理传输媒介,有着巨大的优越性。
本章首先介绍光纤的结构与类型,然后用射线光学理论和波动光学理论重点分析光在阶跃型光纤中的传输情况,最后简要介绍光缆的构造、典型结构与光缆的型号。
光纤的结构与类型
光纤的射线理论分析
均匀光纤的波动理论分析
光缆
光纤的结构与类型
光纤的结构
光纤(Optical Fiber,OF)就是用来导光的透明介质纤维,一根实用化的光纤是由多层透明介质构成的,一般可以分为三部分:折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层,。
光纤结构示意图
光纤的类型
光纤的分类方法很多,既可以按照光纤截面折射率分布来分类,又可以按照光纤中传输模式数的多少、光纤使用的材料或传输的工作波长来分类。
1. 按光纤截面上折射率分布分类
按照截面上折射率分布的不同可以将光纤分为阶跃型光纤(Step-Index Fiber,SIF)和渐变型光纤(Graded-Index Fiber,GIF),。
光纤的折射率分布
光纤的折射率变化可以用折射率沿半径的分布函数n(r)来表示。
2. 按传输模式的数量分类
按光纤中传输的模式数量,可以将光纤分为多模光纤(Multi-Mode Fiber,MMF)和单模光纤(Single Mode Fiber,SMF)。
在一定的工作波上,当有多个模式在光纤中传输时,则这种光纤称为多模光纤。
单模光纤是只能传输一种模式的光纤,单模光纤只能传输基模(最低阶模),不存在模间时延差,具有比多模光纤大得多的带宽,这对于高码速传输是非常重要的。
3. 按光纤的工作波长分类
按光纤的工作波长可以将光纤分为短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。