光電檢測郭培源第七章-wenkub
2023-05-22 20:29:10 本頁面
【正文】 ?光纖熔接點(diǎn) 1點(diǎn) /2km 光纖的損耗分類 ? 損耗主要有三種： ? 吸收損耗 ? 散射損耗 ? 微擾損耗 一 、 吸收損耗 ? 固有吸收損耗 是由制造光纖材料本身對光的吸收而產(chǎn)生的損耗； ? 非固有吸收損耗 是光纖中的過渡金屬離子和氫氧根離子 (OH－ )等雜質(zhì)對光的吸收而產(chǎn)生的損耗 。用來制作高純度石英玻璃光纖。 單模光纖多半是階躍光纖，多模光纖既有階躍光纖又有梯度光纖。其纖芯和包層的折射率的變化是不連續(xù)。由于其模間色散較大，限制了傳輸數(shù)字信號的頻率，而且隨距離的增加會(huì)更加嚴(yán)重。目前在有線電視和光 通信 中，是應(yīng)用最廣的一種光纖。 光纖的種類 按照光纖傳輸?shù)哪Ｊ椒诸? ? 單模光纖 (Single Mode Fiber， SMF): 單模光纖只傳輸一種模式，纖芯直徑較細(xì)，通常在8～ 10μm 范圍內(nèi)。 1光纖波導(dǎo)原理 光是電磁波 E H ? x y z 光波導(dǎo)的基本概念 波導(dǎo) :能夠?qū)б姶挪▊鬏數(shù)难b置 光波導(dǎo)的分類 ? 薄膜波導(dǎo)（平板波導(dǎo)） ? 矩形波導(dǎo)（條形波導(dǎo)） ? 園柱波導(dǎo)（光纖） ? 對稱與非對稱波導(dǎo) n 1n 2n 3光纖 (Optical Fiber)就是用來導(dǎo)光的透明介質(zhì)纖維 光纖的結(jié)構(gòu) 光 纜 單模： 8 ~10mm 多模： 50mm 125mm 纖芯 包層 涂覆層 護(hù)套層 強(qiáng)度元件 內(nèi)護(hù)層 光纖 纜芯 外護(hù)層 2光纖的種類 按制作材料分 （ 1） 高純度石英玻璃纖維 。 – 靈敏度高 。第七章 光纖傳感檢測技術(shù) 光纖傳感器概述 ? 光纖傳感器 :用光纖做為功能材料的傳感器 ? 以光波為信息載體 ,以光纖為傳輸媒質(zhì) ? 特點(diǎn)： – 電絕緣性能好 。 – 傳輸容量大 。 這種材料損耗低 （ 2） 多組分玻璃光纖 。 單模光纖只傳輸主模，也就是說光線只沿光纖的內(nèi)芯進(jìn)行傳輸。 單模光纖只能傳輸基模 (最低階模 )，不存在模間時(shí)延差，具有比多模光纖大得多的帶寬，信息容量大，這對于高碼速傳輸是非常重要的。例如：600Mb/s/km的光纖在 2km時(shí)則只有 300Mb/s的帶寬。 梯度光纖，也稱漸變光纖。 圖 光纖的折射率分布 階躍光纖 漸變折射率光纖 梯度型光纖 階躍型光纖 rnrn階躍型多模光纖 梯度型多模光纖 下頁 上頁 按用途分 （ 1）通信光纖 （ 2）非通信光纖為特殊光纖。 （ 2）雙坩堝法或三坩堝法。 固有吸收損耗 本征吸收損耗有兩種基本的吸收方式 。在拉制光纖過程中會(huì)產(chǎn)生銅 、 鐵 、 鎳 、釩 、 鉻 、 錳和 OH－ 等過渡金屬離子 。 線性散射損耗 光纖波導(dǎo)材料 、 尺寸 、 形狀和折射率分布等的缺陷或不均勻引起光纖傳播模式散射性的損耗 ，由于這類損耗所引起的損耗功率與傳播模式的功率成線性關(guān)系 ， 所以稱為線性散射損耗 。 ? 對于短波長光纖，損耗主要取決于瑞利散射損耗。 非線性散射損耗 光纖中存在兩種非線性散射： 受激喇曼散射 和 受激布里淵散射 。 光纖的色散 光纖的色散 是在光纖中傳輸?shù)墓庑盘枺S傳輸距離增加，由于不同成分的光傳輸?shù)娜核俣炔煌鸬拿}沖展寬的物理效應(yīng)。 材料色散系數(shù)為： 22)(??????dndcdd cc ???波導(dǎo)色散（也稱結(jié)構(gòu)色散）
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