第一部分光纖理論與光纖結(jié)構(gòu)
MB,;HeP! 6?U2Et 一.光及其特性:
d#@N2 ;>o}/h 1. 光是一種電磁波。
DkP%1Crdr z}'*zB> 可見光部分波長范圍是: 390~760nm(毫微米).大于760nm部分是紅外光,小于390nm部分是紫外光。光纖中應(yīng)用的是:850,1300,1550三種。
,:!X]F#d$ ?)9mHo^ 2.光的折射,反射和全反射。
66"-Xf~u zWxKp;. 因光在不同物質(zhì)中的傳播速度是不同的,所以光從一種物質(zhì)射向另一種物質(zhì)時,在兩種物質(zhì)的交界面處會產(chǎn)生折射和反射。而且,折射光的角度會隨入射光的角度變化而變化。當(dāng)入射光的角度達(dá)到或超過某一角度時,折射光會消失,入射光全部被反射回來,這就是光的全反射。不同的物質(zhì)對相同波長光的折射角度是不同的(即不同的物質(zhì)有不同的光折射率),相同的物質(zhì)對不同波長光的折射角度也是不同。光纖通訊就是基于以上原理而形成的。
]KMOLe6( y0Pr[XZ 二.光纖結(jié)構(gòu)及種類:
{`0GAW)q pq`Bg`c 1.光纖結(jié)構(gòu):
f`X#1w9 Ak!l}d 光纖裸纖一般分為三層:中心高折射率玻璃芯(芯徑一般為50或62.5μm),中間為低折射率硅玻璃包層(直徑一般為125μm),最外是加強(qiáng)用的樹脂涂層。
jI$}\*g V~y4mpfX 2.數(shù)值孔徑:
.!kqIx*3 i[b?W$]7 入射到光纖端面的光并不能全部被光纖所傳輸,只是在某個角度范圍內(nèi)的入射光才可以。這個角度就稱為光纖的數(shù)值孔徑。光纖的數(shù)值孔徑大些對于光纖的對接是有利的。不同廠家生產(chǎn)的光纖的數(shù)值孔徑不同(AT&TCORNING)。
]k[y#oB Aj06"ep 3.光纖的種類:
s9 '*Vm RHo|&.B;+ A. 按光在光纖中的傳輸模式可分為: 單摸光纖和多模光纖。
9,|&+G$ y%CaaK=V3 多模光纖:中心玻璃芯教粗(50或62.5μm),可傳多種模式的光。但其模間色散較大,這就限制了傳輸數(shù)字信號的頻率,而且隨距離的增加會更加嚴(yán)重。例如:600MB/KM的光纖在2KM時則只有300MB的帶寬了。因此,多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近,一般只有幾公里。單模光纖:中心玻璃芯教細(xì)(芯徑一般為9或10μm),只能傳一種模式的光。因此,其模間色散很小,適用于遠(yuǎn)程通訊,但其色度色散起主要作用,這樣單模光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求,即譜寬要窄,穩(wěn)定性要好。
pQaP9Y{OK ,*fvA? B.按最佳傳輸頻率窗口分:常規(guī)型單模光纖和色散位移型單模光纖。
C[$uf DXAA[hUjF 常規(guī)型:光纖生產(chǎn)長家將光纖傳輸頻率最佳化在單一波長的光上,如1300
\*#9Ry^f `F:PWG` μm。
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^a@Vn\V1 色散位移型:光纖生產(chǎn)長家將光纖傳輸頻率最佳化在兩個波長的光上,如:
W! FmC$Kc 9k_3=KS3N 1300μm和1550μm。
D/_=rAl1 1!. CfQi C.按折射率分布情況分:突變型和漸變型光纖。
w$*t.Q* y: @[QhV 突變型:光纖中心芯到玻璃包層的折射率是突變的。其成本低,模間色散高。適用于短途低速通訊,如:工控。但單模光纖由于模間色散很小,所以單模光纖都采用突變型。
O$B]#]L+ rvRtR/*?j 漸變型光纖:光纖中心芯到玻璃包層的折射率是逐漸變小,可使高模光按正弦形式傳播,這能減少模間色散,提高光纖帶寬,增加傳輸距離,但成本較高,現(xiàn)在的多模光纖多為漸變型光纖。
G0Wzx)3] mqGp]'{ 4.常用光纖規(guī)格:
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