1、光纤的定义
光纤是光导纤维的简叫作,光纤呈圆柱形,由纤芯、包层和涂覆层三部分构成。光纤通信是经过激光在光纤中传播来实现的。
发明光纤电缆的,便是被誉为“光纤之父”的英国华裔专家高锟。1966年,高锟提出了用玻璃代替铜线的大胆设想:利用玻璃清澈、透明的性质,运用光来传送信号。后来发明了石英玻璃, 制造出世界上第1根光导纤维,使科学界大为震惊。因此呢高锟亦 于 2009 年在瑞典皇家科学院得到诺贝尔理学学奖。
纤芯
纤芯位置于光纤的中心部位(直径 d1 约 9~50 微米),其成分是高纯度的二氧化硅,另外还掺有极少量的掺杂剂如二氧化锗,五氧化二磷等,掺有少量掺杂剂的目的是适当加强纤芯的光折射率 (n1) 。
包层
包层位置于纤芯的周边(其直径 d2 约 125 微米),其成分亦是含有极少量掺杂剂的高纯度二氧化硅。而掺杂剂(如三氧化二硼)的功效则是适当降低包层的光折射率 (n2) ,使之略小于纤芯的折射率。这是光纤结构的关键,它使得光信号封闭在纤芯中传输。
涂敷层
光纤的最外层是由于丙烯酸酯、硅橡胶和尼龙构成的涂敷层,其功效是增多光纤的机械强度与可弯曲性。
由纤芯和包层构成的光纤叫作之为裸纤,它的强度、柔韧性较差,在裸纤从高温炉拉出后2 秒内进行涂敷,经过涂敷后的光纤才可制成光缆,才可满足通信传输的需求。咱们一般所说的光纤便是指这种经过涂敷后的光纤。
光纤的重点性能指标有衰减、色散、带宽及其它几何尺寸需求。
光纤分为多模光纤和单模光纤两种。
单模光纤根据 ITU-T(ITU-T for ITU Telecommunication Standardization Secto 国际 电信联盟远程通信标准化组 r) 分为 G652 、G653、 G654、 G655 和 G657 几种,
2、单模光纤和多模光纤的区别
多模光纤
多模光纤(Multi Mode Fiber):中心玻璃芯较粗(50或62.5μm),可传多种模式的光。但其模间色散很强,这就限制了传输数字信号的频率,况且随距离的增多会更加严重。例如:600MB/KM的光纤在2KM时则仅有300MB的带宽了。因此呢,多模光纤传输的距离就比较近,通常仅有几千米。多模光纤芯径很强,准许较多模式传播,其衰减较高,带宽较窄,但耦合方便,通常用于短距离低容量传输。多模光纤按芯径分为 50μm和62.5μm两种,工作波长在850nm和1300nm。
单模光纤
单模光纤(Single Mode Fiber):中心玻璃芯很细(芯径通常为9或10μm),只能传一种模式的光。因此呢,其模间色散很小,适用于远程通讯,但还存在着材料色散和波导色散,这般单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的需求,即谱宽要窄,稳定性要好。后来又发掘 在 1.31μm波长处,单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负,体积亦正好相等。这 便是说在 1.31μm 波长处,单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看,1.31μm 处正 好是光纤的一个低损耗窗口。这般,1.31μm 波长区就成为了光纤通信的一个很理想的工作窗口,亦是此刻实用光纤通信系统的重点工作波段。
常用单模及多模光纤如下:
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