文档介绍：长春理工大学
硕士学位论文
单模光纤的制造工艺与偏振模色散研究
姓名:张长虎
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:刘景和;曾繁明
20080401
摘要世界正在向信息化社会迈进,随着电话网、国际互联网、综合业务数字网、有线电视网的爆炸性发展,建设信息高速公路的时代到来了。而光纤由于其通信容量大、传输距离远、传输质量高、抗干扰、耐腐蚀等诸多优点,正在得到越来越广泛的应用。本文介绍了光纤强度理论,然后综述了拉丝工艺中影响光纤强度的主要因素,最后提出了保证光纤强度的解决办法。重点分析了拉丝速度提高对光纤各项性能产生的影响,分析结果表明,通过调节拉丝工艺,可以实现将拉丝速度从目前的痬提升至痬。而随着光纤数字通信系统码率的进一步提高,光纤的偏振模色散已成为高码率数字传输的最终限制。本文对光纤产生脑蚣靶纬苫恚辛较为详细的研究与探讨。然后重点介绍在拉丝过程中加入了光纤扭转装置,使光纤来回旋转,从而减小光纤的脑恚⒍岳龅墓庀说腜进行了测试,给出了测试结果。同时对测试结果加以探讨。关键词:偏振模色散制造工艺单模光纤模式耦合
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炷辍N涝挛劳塑年』一月旦日作者签名:丞逸盏作者签名:至逸筮宦长春理工大学硕士学位论文原创性声明长春理工大学学位论文版权使用授权书已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意长春理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等本人郑重声明:所呈交的硕士学位论文,《单模光纤的制造工艺与偏振模色散研究》是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。复制手段保存和汇编学位论文。指导导师签名:
第一章绪论§光纤通信人类很早就认识到光可以传递信息,多年前我国就有了用光传递远距离信息的设施一烽火台;后来又有利用灯光闪烁传递信息的方法。年。发明家贝尔利用太阳光作光源,用硒晶体作为光接收器件,成功进行了光电话的实验,通话距离最远达到了住S么笃魑4浣橹剩鸷拇螅椅法避免外界干扰,光信号最多只能传送几百米远。人们不得不寻求可以在封闭状态下传送光信号的办法,例如利用波导管、棱镜、透镜折射的光束导管等。人类从未放弃过对理想光传输介质的寻找,经过不懈的努力,人们发现了透明度很高的石英玻璃丝可以传光。这种玻璃丝叫做光导纤维,简称“光纤”。人们用它制造了在医疗上用的内窥镜,例如做成胃镜,可以观察到距离一米左右的体内情况。但是它的衰减损耗很大,只能传送很短的距离。光的损耗程度是用每千米的分贝为单位来衡量的。直到世纪年代,最好的玻璃纤维的衰减损耗仍在每公里分贝以上。每公里分贝的损耗是什么概念呢抗ɡ直此鸷木褪鞘淙氲男藕糯公里后只剩下了十分之一,分贝就表示只剩下百分之一,分贝是指只剩千分之一,分贝的含意就是只剩下亿百分之一,是无论如何也不可能用于通信的。因此,当时有很多科学家和发明家认为用玻璃纤维通信希望渺茫,放弃了光纤通信的研究。.不过随着激光器和光纤的发明,使人们重新看到了光纤通信的曙光。而要实现光纤通信,还需要在激光器和光纤的性能上有重大的突破。但是在这两方面的突破遇到了许多困难,尤其是光纤的损耗要达到可用于通信的要求,从每千米损耗分贝降低到分贝似乎不太可能,以致很多科学家对实现光纤通信失去了信心。就在这种情况下,出生于上海的英藉华人高锟甂┦浚ü谟⒐曜嫉缧攀笛槭宜的大量研究的基础上,对光波通信作出了一个大胆的设想。他认为,既然电可以沿着金属导线传输,光也应该可以沿着导光的玻璃纤维传输。年拢唢烤凸庀舜输的前景发表了具有重大历史意义的论文,论文分析了玻璃纤维损耗大的主要原因,大胆地预言,只要能设法降低玻璃纤维的杂质,就有可能使光纤的损耗从每公里分贝降低到分贝/公里,从而有可能用于通信。这篇论文使许多国家的科学家受到鼓舞,加强了为实现低损耗光纤而努力的信心。世界上第一根低损耗的石英光纤一年,美国康宁玻璃公司的三名科研人员马瑞尔、卡普隆、凯克成功地制成了传输损耗每千米只有分贝的光纤。这是什么概念昵盟筒AУ耐该鞒潭缺冉希馔腹AЧβ仕鸷囊话相当于直的长度§.庀送ㄐ诺姆⒄
光纤到用户建筑物希瓼分别是;普通玻璃为几厘米、高级光学玻璃最多也只有几米,而通过每千米损耗为分贝的光纤的长度可达住U饩褪撬担庀说耐该鞒潭纫丫绕胀úAЦ叱隽思百倍。在当时,制成损耗如此之低的光纤可以说是惊人之举,这标志着光纤用于通信年激光器和