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一篇詳細的光纖通信傳輸基礎知識讓你徹底了解
瀏覽: 發布日期:2019-02-28

  因光在不同物質中的速度是不同的,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。

  反射率分布:表征光學材料的一個重要參數是折射率,用N表示,真空中的光速C與材料中光速V之比就是材料的折射率。

  第一層:中心高折射率玻璃芯(芯徑一般為9-10m,(單模)50或62.5(多模)。

  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

  多模光纖:中心玻璃芯較粗(50或62.5m),可傳多種模式的光。但其模間色散較大,這就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10m),只能傳一種模式的光。實際上是階躍型光纖的種,只是纖芯徑很小,理論上只允許單一途徑的直進光入射至光纖內,并在纖芯內作直線。光纖脈沖幾乎沒有展寬。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。

  塑料光纖:纖芯與包層都是塑料,損耗大,傳輸距離很短,價格很低。多用于家電、音響,以及短距的圖像傳輸。

  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。

  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,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。

  對接:光纖對接時產生的損耗,如:不同軸(單模光纖同軸度要求小于0.8m),端面與軸心不垂直,端面不平,對接心徑不匹配和熔接質量差等。

  由于光纖端面的不完整性和光纖端面壓力的不均勻性,一次放電熔接光纖的接頭損耗還比較大,現在采用二次放電熔接法。先對光纖端面預熱放電,給端面整形,去除灰塵和雜物,同時通過預熱使光纖端面壓力均勻。

  波導色散:發生原因是光能量在纖芯及包層中傳輸時,會以稍有不同的速度行進。在單模光纖中,通過改變光纖內部結構來改變光纖的色散非常重要。

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