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光纖結構及種類

 

光及其特性:

 

1.光是一種電磁波


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。光纖中應用的是:850,1310,

 

1550三種。


2.光的折射,反射和全反射。


因光在不同物質中的傳播速度是不同的,所以光從一種物質射向另一種物質時,在兩種物質的交界面處會產生折射和反射。而且,折射

 

光的角度會隨入射光的角度變化而變化。當入射光的角度達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。不同的物質對相同波長光的折射角度是不同的(即不同的物質有不同的光折射率),相同的物質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。


1.光纖結構:


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

 

是加強用的樹脂涂層。


2.數值孔徑:


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的入射光才可以。這個角度就稱為光纖的數值孔徑。光纖的數值

 

孔徑大些對于光纖的對接是有利的。不同廠家生產的光纖的數值孔徑不同(AT&T CORNING)。


3.光纖的種類:


A.按光在光纖中的傳輸模式可分為:單模光纖和多模光纖。


多模光纖:中心玻璃芯較粗(50或62.5μm),可傳多種模式的光。但其模間色散較大,這就限制了傳輸數字信號的頻率,而且隨距離的

 

增加會更加嚴重。例如:600MB/KM的光纖在2KM時則只有300MB的帶寬了。因此,多模光纖傳輸的距離就比較近,一般只有幾公里。單模

 

光纖:中心玻璃芯較細(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定性有較高的要求,即譜寬要窄,穩定性要好。


單模光纖(Single-mode Fiber):一般光纖跳纖用黃色表示,接頭和保護套為藍色;傳輸距離較長。


多模光纖(Multi-mode Fiber):一般光纖跳纖用橙色表示,也有的用灰色表示,接頭和保護套用米色或者黑色;傳輸距離較短。


B.按最佳傳輸頻率窗口分:常規型單模光纖和色散位移型單模光纖。


常規型:光纖生產廠家將光纖傳輸頻率最佳化在單一波長的光上,如1300nm。


色散位移型:光纖生產長家將光纖傳輸頻率最佳化在兩個波長的光上,如:1300nm和1550nm。


C.按折射率分布情況分:突變型和漸變型光纖。


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。


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,現在的多模光纖多為漸變型光纖


4.常用光纖規格:


單模:8/125μm,9/125μm,10/125μm


多模:50/125μm,歐洲標準


62.5/125μm,美國標準


工業,醫療和低速網絡:100/140μm,200/230μm


塑料:98/1000μm,用于汽車控制

 

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