浙江傳媒學(xué)院第二章光纖上課新版(存儲版)
【正文】 些色散？ ? 光纜的基本結(jié)構(gòu)是什么？ ? 光纜按照成纜結(jié)構(gòu)方式不同可分為哪幾種？ 習(xí) 題 第二章知識點(diǎn)小結(jié) 光能量在光纖中傳輸?shù)谋匾獥l件。 三種色散的定義。 。 突變光纖和平方律漸變光纖傳輸模數(shù)量的計(jì)算。 ? （ 3）單模傳輸條件是 。 ? 派生特征的代號及其意義 ? B ? Z ? T：填充式結(jié)構(gòu)； ? S ? 注：當(dāng)光纜型式兼有不同派生特征時(shí)，其代號字母順序并列。 骨架：聚乙烯材料，抗側(cè)壓性能好 （ 2） 骨架式 我國及歐亞各國用的較多的是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的層絞式和骨架式 （ 3） 中心束管式 把一次被覆光纖或光纖束放入大套管中 ， 加強(qiáng)件配置在套管周圍而構(gòu)成 。 1. 纜芯由光纖的芯數(shù)決定，有單芯、多芯。 ? 國內(nèi)市場對光纖產(chǎn)品的需求： 2021年中國市場光纖的需求量是 。 正因?yàn)檫@些特性 ， 使光纖通信從 SIF、 GIF光纖發(fā)展到 SMF光纖 ， 從短波長 ( μm)“窗口 ”發(fā)展到長波長 ( μm和 μm)“窗口 ” ， 使系統(tǒng)技術(shù)水平不斷提高 。 由于損耗的存在 ， 將會減小傳輸?shù)墓庑盘柕哪芰?， 使信號傳輸?shù)木嚯x受到限制 。 這種光纖稱為 色散位移單模光纖 , ITU – T 將其命名為 。 偏振模色散僅在超高速 ,超長距離系統(tǒng)產(chǎn)生影響 ,將成為最后的極限 . !!多模光纖 : 模式色散占主要地位 . !!單模光纖 : 材料色散和波導(dǎo)色散共同影響總色散 . 色散的表示 色散的大小 常用 時(shí)延差 (脈沖展寬 )來表示，而時(shí)延差是光脈沖的不同模式或不同波長成分傳輸同樣距離所需的時(shí)間。 輸入光脈沖 輸出光脈沖 光纖 ? 模式色散 ： ? 多模光纖中每種模式的群速度不同，產(chǎn)生時(shí)延差。 Δ相對折射率差； λ傳輸光波長。 光纖中有多個(gè)傳輸模式，它與波長，光纖結(jié)構(gòu)，纖芯和包層的折射率有關(guān)。 為相對折射率差設(shè) 121 /)( nnn ??? NA表示光纖接收和傳輸光的能力。 均勻平面波在兩理想介質(zhì)交界面的反射和折射 介質(zhì) n2光疏 介質(zhì) n1光密 n法線方向 折射率 n1n2 θ 1 θ 3 θ 2 （ 1）反射定律（在同一介質(zhì)偏折射） θ 1 = θ 3 入射角等于反射角 （ 2）折射定律 2211 s i ns i n nn ?? ?（ 3） 全反射 121 a rc t a n nnc ?? ??當(dāng) 時(shí) 只有反射光線，沒有折射光線，稱為全反射現(xiàn)象。 特種單模光纖 最有用的若干典型特種單模光纖的橫截面結(jié)構(gòu)和折射率分布下圖所示： 2 a 2 an1n2n3( a ) ( b ) ( b )′ (a) 雙包層； (b) 三角芯； (c) 橢圓芯 雙包層光纖 : 色散平坦光纖 （ DFF） 適用于波分復(fù)用系統(tǒng) ， 這種系統(tǒng)可以把傳輸容量提高幾倍到幾十倍 。 在纖芯中心折射率最大為 n1 ，沿徑向 r向外圍逐漸變小，直到包層變?yōu)?n2。 ? 多模光纖 (MMF) ? 單模光纖 (SMF)。 光纖結(jié)構(gòu)和類型 光纖傳輸原理 光纖傳輸特性 光纖的制造工藝 光纜 第 2 章 光纖和光纜 返回主目錄 第 2 章 光 纖 和 光 纜 纖芯：光能量傳輸?shù)耐ǖ馈? ( α ) 階 躍 光 纖n n2n2n1r纖 芯包 層( b ) 漸 變 光 纖 nn1n2n2r纖 芯包 層光纖分類 ? 按光纖 傳播模式 分類 ? 模式：光纖可以看成是導(dǎo)引電磁能量沿光纖長度方向傳播的光波導(dǎo)，被導(dǎo)電磁波稱為導(dǎo)波模式。km，一般用于小容量（ 8 Mb/s以下）短距離（幾 km以內(nèi)）系統(tǒng)。 漸變型多模光纖 和 單模光纖 ， 包層外徑 2b都選用 125μ m。 （ 2） 波動理論分析法 （ 適用于單模光纖 ） 比較抽象 ， 數(shù)學(xué)推導(dǎo)和演算復(fù)雜 。即光纖的數(shù)值孔徑為： NA= n0 sin (θmax) 2212112221011c o ss i ns i ns i nm a xs i nc o ss i n:nnnnnn t???????????????折射定理 NA= n0 sin (θmax) = 得光纖的數(shù)值孔徑為： ??? 212221 nnn 光纖的數(shù)值孔徑 NA僅決定于光纖的折射率 n1和 n2 ， 與光纖的 直徑 無關(guān) 。 222222221( )( )1( )( )EEvtHHvt???????? 一、模式的 概念 所謂的 光纖模式 ，就是滿足邊界條件的電磁場波動方程的解，電磁場的 穩(wěn)態(tài)分布 。 n1纖芯折射率 。 ? 光纖中光信號色散導(dǎo)致脈沖展寬，致使前后脈沖重疊，引起信號碼間串?dāng)_。 纖芯半徑越小 ， 折射率差越大 ， 波導(dǎo)色散也越負(fù) 偏振模色散 : 偏振模色散是輸入光脈沖激勵的兩個(gè)正交的偏振模式之間的群速度不同而引起的色散。 它的最佳工作波長在
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