| 天涯羽 |
2007-06-22 14:52 |
光纤理论与光纤结构
第一部分光纤理论与光纤结构 X"_
^^d- $,, PF/N8c 一.光及其特性: vMEN14;yH_ gz[3 xH~ 1. 光是一种电磁波。 u4SL:IH{D AzXLlQ 可见光部分波长范围是: 390~760nm(毫微米).大于760nm部分是红外光,小于390nm部分是紫外光。光纤中应用的是:850,1300,1550三种。 t4v'X}7q] VlA]A,P}i 2.光的折射,反射和全反射。 $;q
}jvo !f52JQyh 因光在不同物质中的传播速度是不同的,所以光从一种物质射向另一种物质时,在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且,折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时,折射光会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的(即不同的物质有不同的光折射率),相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的。 ~).D\Q\ U-fxlg|-C 二.光纤结构及种类: ]T]{VB C7NSmZ 1.光纤结构: 7(.Z8AO N=2T~M 1 光纤裸纤一般分为三层:中心高折射率玻璃芯(芯径一般为50或62.5μm),中间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125μm),最外是加强用的树脂涂层。 /R=MX>JA; ,
%z HykP 2.数值孔径: FV
"pJ Pm/i,T6&\ 入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输,只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同(AT&TCORNING)。
&Q?@VNi wxh\CBxG 3.光纤的种类: ;]=w6'dP! Wmcd{MOS A. 按光在光纤中的传输模式可分为: 单摸光纤和多模光纤。 ]&Y^ F.$z7ee@ 多模光纤:中心玻璃芯教粗(50或62.5μm),可传多种模式的光。但其模间色散较大,这就限制了传输数字信号的频率,而且随距离的增加会更加严重。例如:600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此,多模光纤传输的距离就比较近,一般只有几公里。单模光纤:中心玻璃芯教细(芯径一般为9或10μm),只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但其色度色散起主要作用,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。 TMPk)N1Ka KU` *LB: B.按最佳传输频率窗口分:常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。 ]Rxo}A ur'<8pDb$ 常规型:光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上,如1300 A2M(
ad pIcg+~ μm。 {E Ay~lo f2IH2^)P 色散位移型:光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上,如: nD*iSb* Z@+nkTJ9&t 1300μm和1550μm。 5qQMGN$K 3[fm|aU C.按折射率分布情况分:突变型和渐变型光纤。 JXU?'@QY k B]`py! 突变型:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低,模间色散高。适用于短途低速通讯,如:工控。但单模光纤由于模间色散很小,所以单模光纤都采用突变型。 ;HXk'xN ~ `qWEu 渐变型光纤:光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小,可使高模光按正弦形式传播,这能减少模间色散,提高光纤带宽,增加传输距离,但成本较高,现在的多模光纤多为渐变型光纤。 g[pU5%|"[ \vT~2Y(K 4.常用光纤规格: ^)>( <6 a&b/C*R_ 单模: 8/125μm, 9/125μm , 10/125μm \~,\| g-d{"ZXd J 多模: 50/125μm 欧洲标准 "E2 0Y"[h
{ %X2K 62.5/125μm 美国标准 +M
I{B="7. >tcEx( 工业,医疗和低速网络: 100/140μm, 200/230μm gp`@dn'; }bS1M 塑料: 98/1000μm 用于汽车控制。 I&La0g | |