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光纤光缆基础知识

孙建华

2012-4-2

光通信发展史2000多年前 多年前 烽火台——灯光、旗语 灯光、 烽火台 灯光 1880年 年 光电话——无线光通信 光电话 无线光通信 1970年 年 光纤通信 1966年——高锟博士首次提出光纤通信的想法 年 高锟博士首次提出光纤通信的想法 1970年——贝尔研究所林严雄研究出在室温下可 年 贝尔研究所林严雄研究出在室温下可 连续工作的半导体激光器； 连续工作的半导体激光器； 1970年——康宁公司首先开发出损耗为 年 康宁公司首先开发出损耗为2.0dB/公 公 康宁公司首先开发出损耗为 里的光纤2012-4-2

光通信的优缺点优 点 ： a 、 传 输衰 减 低 ， 中继距离长； 中继距离长； b、传输带宽宽，通信 容量大； 容量大； c、光缆尺寸小，重量 轻； d、不受电磁感应，不 受强电、雷电干扰； 受强电、雷电干扰； e、节省有色金属； 节省有色金属； f、适用于需防暴、高 适用于需防暴、 压和雷电的场合。 压和雷电的场合。2012-4-2

缺点：a、需要光端机 和光中继器进行光—电 和光中继器进行光 电 转换和电—光转换 光转换； 转换和电 光转换； b、光纤材料较脆，应 对光纤小心保护且光缆 弯曲半径不宜过小； 弯曲半径不宜过小； c、光纤接续较难； 光纤接续较难； d、连接和测试需要专 门的工具和高精度仪器

光纤的结构纤芯： 纤芯：光纤的 中心部分， 中心部分，折 射率高于包层， 射率高于包层， 光波主要在纤 芯中传输。 芯中传输。 包层：环绕纤芯的区域， 包层：环绕纤芯的区域，折 射率低于纤芯， 射率低于纤芯，以提供反射 面或光隔离。 面或光隔离。 一次被覆层作用： 一次被覆层作用： ①保护光纤的机械 强度； 强度；②隔绝能够 引起微变损耗的外 应力。 应力。

定义——传输光能的介质波导，由纤芯和包层组成。 传输光能的介质波导，由纤芯和包层组成。 定义 传输光能的介质波导2012-4-2

光纤的种类单模光纤种类： 单模光纤种类： (G.652)非色散位移光纤， 1550nm nm窗 1 、 B1.1(G.652)非色散位移光纤， 在 1550nm窗 口衰减小，但色散较大， 口衰减小 ，但色散较大，不利于高速系统的长 距离传输； 距离传输； (G.653)零色散位移光纤， 1550nm nm窗口 2 、 B2(G.653)零色散位移光纤， 在 1550nm窗口 色散为零， 色散为零，但在波分复用时会出现四波混频效 应； (G.654)截止波长位移光纤； 3、B1.2(G.654)截止波长位移光纤； (G.655)非零色散位移光纤， 1550nm nm窗 4 、 B4(G.655)非零色散位移光纤， 在 1550nm 窗 口衰减低，色散小，大大减小四波混频效应。 口衰减低 ，色散小，大大减小

四波混频效应。 故其可用于远距离、波分复用、高速系统； 故其可用于远距离、波分复用、高速系统； 色散平坦光纤； 5、色散平坦光纤； 色散补偿光纤。 6、色散补偿光纤。2012-4-2

光纤的种类多模光纤 A1a:50±3/125±3µm; : ± ± ; A1b:62.5±3/125±3µm; : ± ± ; A1c:85±3/125±3µm ; : ± ± A1d:100±5/140±4µm。 : ± ± 。

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光纤参数光纤几何参数： 光纤几何参数：涂层直径 包层直径 模场直径 纤芯包层同心度 涂层包层同心度 包层不圆度

模场直径——单模光纤所特有的一个重要参数， 模场直径——单模光纤所特有的一个重要参数，通俗 ——单模光纤所特有的一个重要参数 地讲就是单模光纤中光斑的大小。 地讲就是单模光纤中光斑的大小。模场就是光纤中基 模场的电场强度在空间的分布。因此， 模场的电场强度在空间的分布。因此，单模光纤中的 场并不是完全集中在纤芯中， 场并不是完全集中在纤芯中，而是相当部分能量在包 层中， 层中，所以不宜用纤芯的几何尺寸作为单模光纤的特 征参数， 征参数，而是用模场直径作为描述单模光纤中光能集 中的范围。是单模光纤所特有的参数， 中的范围。是单模光纤所特有的参数，给出了保证单 模传输的光波长的范围。 模传输的光波长的范围。2012-4-2

光纤传输特性参数衰减 截止波长 色散 偏振模色散 衰减——光在光纤中传输时的能量损耗。 衰减——光在光纤中传输时的能量损耗。 ——光在光纤中传输时的能量损耗 截止波长——保证单模传输的最低工作波长， ——保证单模传输的最低工作波长 截止波长——保证单模传输的最低工作波长，是 单模光纤的本征参数。 单模光纤的本征参数 色散—— ——光脉冲沿着光纤进行一段距离后造成的 色散——光脉冲沿着光纤进行一段距离后造成的 频宽变粗，它是限制传输速率的主要因素。 频宽变粗，它是限制传输速率的主要因素。

模间色散、材料色散、波导色散 模间色散、材料色散、偏振模色散——由于光纤的椭圆度和残余内应力 偏振模色散——由于光纤的椭圆度和残余内应力 —— 的原因，改变了光纤的折射率分布， 的原因，改变了光纤的折射率分布，从而引起基 LP01的两个垂直方向的模已不同的速度传输 的两个垂直方向的模已不同的速度传输， 模LP01的两个垂直方向的模已不同的速度传输， 从而使其到达的时间不同，其差称为偏振模色散。 从而使其到达的时间不同，其差称为偏振模色散。2012-4-2

光纤损耗散射损耗由于下列原因，光信号 …… 此处隐藏：1315字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……