【正文】 表 211 四種梯度型多模光纖的傳輸性能及應(yīng)用場合 光 纖類 型芯 /包直徑/μm工作波 長/μm 帶寬 /MHz 數(shù) 值 孔徑衰減系數(shù) / dB15100177。1585177。15177。 光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材圖 215 梯度型多模光纖結(jié)構(gòu) 圖 216 階躍型多模光纖結(jié)構(gòu)光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材表 210 Al類多模光纖的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù) 光 纖 結(jié) 構(gòu) Ala Alb Alc Ald纖 芯直徑 /μm包 層 直徑 /μm芯 /包同心度 /μm芯不圓度 /％包層不圓度 /％包層直徑（未著色） /μm包層直徑（著色） /μm50177。光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材 多模光纖 多模光纖就是允許多個(gè)模式在其中傳輸?shù)墓饫w，或者說在多模光纖中允許存在多個(gè)分離的傳導(dǎo)模式。 表 29 色散補(bǔ)償單模光纖的性能及應(yīng)用場合 性能 模 場 直徑/μm 截止波 長/nm零色散波長 /nm工作波 長/nm衰減系數(shù) / dBkm1要求值1310nm:81550nm:11 ≤ 1270 1310和 1550 1310～ 15501310nm:≤1550nm:≤1310nm:01550nm:0應(yīng) 用場合這 種光 纖 的 優(yōu) 點(diǎn)是在 1310～ 1550nm工作波 長 范 圍 內(nèi)低色散。光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材 色散平坦單模光纖的性能和應(yīng)用場合見表 28。km1非零色散區(qū)色散系數(shù) / ps 光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材（ 3）大有效面積非零色散位移單模光纖 大有效面積非零色散位移單模光纖提供更大光功率承受能力，改善了光信噪比，延長了光放大器距離，增加了密集波分復(fù)用信道數(shù)等。非色散位移單模光纖是專門為 1310nm系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的，可降低損耗，獲得最大帶寬。光纖色散斜率已從 （ nm2在長途 WDM傳輸系統(tǒng)中，由于色散的積累，各通路的色散都隨傳輸距離的延長而增大。這種光纖是在色散位移單模光纖的基礎(chǔ)上通過改變折射剖面結(jié)構(gòu)的方法來使得光纖在 1550nm波長色散不為零，故其被稱為 “非零色散位移 ”單模光纖。nm1n ② 以長截止波長來減小光纖對彎曲附加損耗的敏感。km1要求值 1310nm:λcc≤1270λc≤1250λcj≤12701550 1550 1550nm≤1525～1575nm:3.5應(yīng) 用場合這 種光 纖 的 優(yōu) 點(diǎn)是在 1550nm工作波 長 衰減系數(shù)和色散系數(shù)均很小。色散位移單模光纖的性能及應(yīng)用場合見表 25。λcc≤1270λc≤1250λcj≤12501300～ 1322 1280～ 16251310nm:1385nm:1550nm:～應(yīng) 用場合這 種光 纖 的 優(yōu) 點(diǎn)是工作波 長 范 圍寬 ，即 1280～ 1625nm，故其主要用于密集波分復(fù)用的城域網(wǎng)的 傳輸 系 統(tǒng) ，它可提供 120個(gè)或更多的可用信道。全波單模光纖的性能及應(yīng)用場合見表 24。可以分配不同的業(yè)務(wù)給最適合這種業(yè)務(wù)的波長傳輸，改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)管理。2）色散小。nm1km1最大色散系數(shù) /ps這種光纖常稱為 “常規(guī) ”或 “標(biāo)準(zhǔn) ”單模光纖。光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材圖 210 各單模光纖對應(yīng)關(guān)系 光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材──非色散位移單模光纖 （ 1）常規(guī)單模光纖 常規(guī)單模光纖的性能特點(diǎn)是：n ① 在 1310nm波長處的色散為零。10250177。10250177。 階躍型單模光纖的結(jié)構(gòu)如圖 29所示。 光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材3. 光在漸變光纖中的傳播漸變型光纖纖芯的折射率不是常數(shù)，它隨光纖半徑的增加而逐漸減小到等于包層的折射率，如圖 28所示。 光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材 （ 1）光纖中光射線的傳播 圖 26 光纖中的射線 光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材（ 2）子午線在階躍型光纖中的傳播 圖 27 光纖中的子午線傳播 光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材（ 3）數(shù)值孔徑 由于 n1與 n2差別較小，所以 sinφ0≈φ0，定義 sinφ0為光纖的數(shù)值孔徑 NA：光纖產(chǎn)生全反射時(shí)光纖端面最大入射角的正弦值 sinφ0稱為光纖的數(shù)值孔徑。此時(shí)的折射光線不再進(jìn)入包層，而會(huì)在纖芯與包層的分界面上掠過（ θ2=90176。根據(jù)光的折射定律： n1sinθ1=n2sinθ2。更何況對于多模光纖而言，由于其幾何尺寸遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光波波長，所以可把光波看作成為一條光線來處理，這正是幾何光學(xué)的處理問題的基本出發(fā)點(diǎn)。 2）松套光纖：是指經(jīng)過予涂敷后的光纖松散地放置在一塑料管之內(nèi)，不再進(jìn)行二次、三次涂敷。因此，人們的研究工作又迅速轉(zhuǎn)移，并研制出在此波長范圍衰耗更低，帶寬更寬的光纖，習(xí)慣上把工作在 ～ 。光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材（ 3）按工作波長分類 ──短波長光纖與長波長光纖短波長光纖：在光纖通信發(fā)展的初期，人們使用的光波之波長在 ～ （典型值為 ），習(xí)慣上把在此波長范圍內(nèi)呈現(xiàn)低衰耗的光纖稱作短波長光纖。前者也叫階躍型多模光纖，后者稱為漸變型多模光纖。光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材2）漸變型光纖漸變型光纖：是指光纖軸心處的折射率最大（ n1），而沿剖面徑向的增加而逐漸變小，其變化規(guī)律一般符合拋物線規(guī)律，到了纖芯與包層的分界處，正好降到與包層區(qū)域的折射率 n2相等的數(shù)值；在包層區(qū)域中其折射率的分布是均勻的，即為 n2。光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材目前光纖的種類繁多，但就其分類方法而言大致有四種，即按光纖剖面折射率分布分類、按傳播模式分類、按工作波長分類和按套塑類型分類等。（ 3）涂敷層 光纖的最外層是由丙烯酸酯、硅橡膠和尼龍組成的涂敷層，其作用是增加光纖的機(jī)械強(qiáng)度與可彎曲性。通信用的光纖，其纖芯的直徑為 5～ 10μm（單模光纖）或 50～ 80μm（多模光纖）。第 2章 光纖與光纜 光纖 光纖的特性 單模光纖與多模光纖 光纜光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材 光纖目標(biāo)●了解光纖的結(jié)構(gòu)與分類●掌握光纖的導(dǎo)光機(jī)理●掌握光纖的標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用●掌握光纖的損耗特性、色散特性●掌握光纜的結(jié)構(gòu)與種類●掌握光纜的型號、色譜與端別光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材光纖在光通信中，長距離傳輸光信號所需要的光波導(dǎo)是一種叫做光導(dǎo)纖維（簡稱光纖）的圓柱體介質(zhì)波導(dǎo)。光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材圖 21 一般光纖的結(jié)構(gòu) 光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材光纖的組成部分（ 1）纖芯 纖芯位于光纖的中心部位（直徑 d1約 5～ 80μm），其成份是高純度的二氧化硅，此外還摻有極少量的摻雜劑如二氧化鍺，五氧化二磷等，摻有少量摻雜劑的目的是適當(dāng)提高纖芯的光折射率（ n1）。為滿足不同導(dǎo)光的要求，包層可做成單層，也可做成多層。一般涂敷后的光纖外徑約 。階躍光纖的折射率分布如圖 22所示。多模光纖的橫截面折射率分布有均勻的和非均勻兩種。單模光纖只能傳輸基模（最低階模），不存在模間的傳輸時(shí)延差，具有比多模光纖大得多的帶寬，這對于高速傳輸是非常重要的。不僅如此，而且在此波長范圍內(nèi)石英光纖的材料色散也大大減小。目前此類光纖居多。為了便于理解，我們從幾何光學(xué)的角度來討論光纖的導(dǎo)光原理，這樣會(huì)更加直觀、形象、易懂。根據(jù)光的反射定律，反射角等于入射角。如果 n1與 n2的比值增大到一定程度，就會(huì)使折射角 θ2≥90176。這種現(xiàn)象叫做光的全反射現(xiàn)象，如圖 25所示?？梢?，光纖的數(shù)值孔徑與相對折射率差的平方根成正比，也就是說光纖纖芯與包層的折射率相差越大，則光纖的數(shù)值孔徑越大，其集光能力越強(qiáng)。單模光纖的帶寬一般都在幾十GHz?km以上。1≤≤2245177。1≤≤2245177。單模光纖的分類、名稱， IEC和 ITUT命名對應(yīng)關(guān)系如圖 210所示。n ③ 這種光纖工作波長即可選在 1310nm波長區(qū)域，又可選在 1550nm波長區(qū)域，它的最佳工作波長在 1310nm區(qū)域。 光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材圖 211 G652A/B光纖的色散光纖通信技術(shù)與設(shè)備教育部高等職業(yè)教育示范專業(yè)規(guī)劃教材表 23 常規(guī)單模光纖的傳輸性能及其應(yīng)用場所 性能模 場 直徑/μm截止波 長λcc /μm零色散波 長/nm工作波長 /nm最大衰減系數(shù) / dBλcc≤1270 1310 1310或15501310nm＜1550nm＜1310nm:01550nm:17應(yīng)用