光纤与光缆.ppt

光纤与光缆
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多姿多彩的光纤
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光纤的结构
光纤的基本结构一般是双层或多层的同心 圆柱体，其中心部分是纤芯，纤芯外面的部分 是包层，纤芯的折射率高于包层的折射率，从 而形成一种光波导效应，使大部分的光被束缚 在纤芯中传输，实现光信号的长距离传输。
光纤的结构与分类
光纤材料
目前，通信光纤的纤芯和包层的主体材料都是石英玻璃，也就是SiO2。为了制作两种具有相似特性、而折射率只有一个很小差异的材料以便形成纤芯和包层，可以在SiO2中掺入各种氧化物。
GeO2纤芯，SiO2包层；
P2O5纤芯，SiO2包层；
SiO2 纤芯， B2O3- SiO2包层；
GeO2- B2O3- SiO2纤芯， B2O3- SiO2包层。
注意：重要！
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阶跃光纤与渐变光纤
为什么采用这样的结构？
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按剖面折射率分布不同分类: 阶跃型光纤和渐变型光纤
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按传播模式分类：单模光纤和多模光纤
单模光纤
尺寸：光纤的纤芯直径尺寸扩展到几个波长（通常是8～12个波长），并且使纤芯包层折射率差很小，只允许传输一个基模的光纤。纤芯直径2a=8～10µm(无实际意义)，包层直径2b=125µm 。
优点：带宽极宽。
应用：适用于大容量的光纤通信。
多模光纤
尺寸：远大于光波波长，能传输多个模式的光纤。纤芯直径2a=50µm，包层直径2b=125µm 。
优点：制造简单、接续容易。
缺点：存在模式色散，带宽窄。
应用：适应于较小容量的光纤通信。
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短波长光纤：在600～900nm范围内呈现低损耗的光纤。属早期产品，因其衰耗与色散都比较大，目前很少采用。
长波长光纤：工作在1000～2000nm范围的光纤。具有低衰耗、宽带宽的特点，适合长距离、大容量的通信。目前使用的光纤全部是长波长光纤。
按工作波长分类:
短波长光纤（ μm）和长波长光纤（ μm/ μm）
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按光纤组分/制造材料分类
石英光纤
多组分玻璃光纤
石英芯塑料包层光纤
全塑料光纤
氟化物光纤
光子晶体光纤
按套塑类型分类
紧套光纤（有二次及三次涂敷）
松套光纤(无二次、三次涂敷）
二次、三次涂敷可以增加光纤机械强度，但由于涂敷层与光纤膨胀系数不同，低温下压迫光纤发生弯曲，增加了光纤损耗。

光纤的制造工艺简介
主要有管内化学汽相沉积法，如改进的化 学汽相沉积法MCVD (Modified Chemical Vapour Deposition) ，等离子体汽相沉积法 PCVD (Plasma Chemical Vapour Deposition)和 管外化学汽相沉积法。而管外化学汽相沉积法 又分为汽相轴向沉积法VAD (Vapour Phase Axial Deposition) 和外汽相沉积法OVD (Outside Vapour Deposition)两种。