光纤通信 02 光纤光缆.ppt

光纤通信_02_光纤光缆第2章光纤光缆
第2章光纤光缆
在光纤通信系统中,光纤是光波的传输媒介
研究光纤中光信号的传输可以采用两种方法
其一是几何光学方法
其二是波动光学方法
工程应用上需要重点关注光纤的传输特性
损耗与色散是两个重要的特性参数
光缆
光纤之间的连接
第2章光纤光缆
光纤结构与类型
光纤的射线传输理论
光纤的波动传输理论
光纤传输特性
光缆
光纤的连接方法
光纤结构与类型
光传输的最重要的组成元素是光纤
光纤的主要成分是二氧化硅(SiO2)
具有很好的光传播特性
光纤与铜线相比具有极低的损耗和几乎无限的带宽,不受电磁干扰和腐蚀
是光纤通信系统的重要组成部分
一、光纤的结构
光纤(OF,Optical Fiber)就是用来导光的透明介质纤维,是石英玻璃丝
一根实用化的光纤是由多层透明介质构成
折射率较高的纤芯(core),用来传送光
折射率较低的包层(coating),与纤芯一起形成全反射条件
外面的涂覆层(jacket)
纤芯是光的传输通道
折射率略低于纤芯
一、光纤的结构
纤芯的粗细、纤芯材料和包层材料的折射率对光纤的传输特性起着决定性的影响
实用的光纤或通常所说的光纤是有涂覆层的光纤
涂覆层是光纤的最外层,包括一次涂覆层、缓冲层和二次涂覆层(也称套塑)
一、光纤的结构
一次涂覆层一般使用硅铜树脂或聚氨基甲醚乙脂
缓冲层一般为性能良好的填充油膏
二次涂覆层(套塑)大都采用尼龙、聚乙烯或聚苯烯等塑料等高聚物
裸纤从高温炉拉出来后2秒内要进行涂覆
涂覆的作用是延长光纤寿命
保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤
增加光纤的机械强度与可弯曲性
经过涂覆、套塑形成的光纤常称为被覆光纤
二、光纤的分类
光纤的分类方法很多
按照光纤截面折射率分布来分类
按照光纤中传输模式数的多少
按照光纤使用的材料
按照传输的工作波长来分类

阶跃型光纤(SIF,Step-Index Fiber)
渐变型光纤(GIF,Graded-Index Fiber)
光纤的光学特性决定于它的折射率分布

多模光纤(MMF,Multi-Mode Fiber)
当光纤的几何尺寸(纤芯)远大于光波波长(约1μm)时,光纤的传输过程中会存在多个传输模式
在一定的工作波上,当有多个模式在光纤中传输时
存在模式色散
多模光纤结构简单、易于实现,有较大的纤芯半径,可以很容易将光功率注入光纤,接头连接要求不高,使用方便