【正文】 3. 按光纖的工作波長可以將光纖分為短波長光纖 、 長波長光纖和超長波長光纖 。 本章首先介紹光纖的結(jié)構與類型 ， 然后用射線光學理論和波動光學理論重點分析光在階躍型光纖中的傳輸情況 ， 最后簡要介紹光纜的構造 、 典型結(jié)構與光纜的型號 。 它一般由光電檢測器和解調(diào)器組成 ， 對于直接強度調(diào)制解調(diào)器可以省略 。然而 ， 隨著科學技術的發(fā)展 ， 電通信方式很容易被人竊聽：只要在明線或電纜附近(甚至幾公里以外 )設置一個特別的接收裝置 ， 就可以獲取明線或電纜中傳送的信息 。 1 9 7 7 年 美 國 在 芝 加 哥 進 行 了， 1978年 ， 日本開始了 信實驗； 1979年 ， 美國 ATamp。 在這里 ， 將弧光燈的恒定光束投射在話筒的音膜上 ， 隨聲音的振動而得到強弱變化的反射光束 ， 這個過程就是調(diào)制 。 光纖通信的主要特性 ? ? 1. 光纖通信是以光纖為傳輸媒介 ， 光波為載波的通信系統(tǒng) ， 其載波 — 光波具有很高的頻率 (約 1014Hz)， 因此光纖具有很大的通信容量 。 ? 1. ? 2. ? 3. 光纖通信系統(tǒng)的組成和分類 ? 光纖通信系統(tǒng)是以光纖為傳輸媒介 ，光波為載波的通信系統(tǒng) 。 ? 根據(jù)調(diào)制信號的類型，光纖通信系統(tǒng)可以分為模擬光纖通信系統(tǒng)和數(shù)字光纖通信系統(tǒng)。 ? 1. 按光纖截面上折射率分布分類 按照截面上折射率分布的不同可以將光纖分為階躍型光纖 (StepIndex Fiber，SIF)和漸變型光纖 (GradedIndex Fiber，GIF)， 其折射率分布如圖 。 現(xiàn)在實用的石英光纖通常有以下三種：階躍型多模光纖 、 漸變型多模光纖和階躍型單模光纖 。 在波動理論中 ， 一種電磁場的分布稱之為一個模式 。 在漸變型多模光纖中 ， 低階模由于靠近光纖軸線 ， 其傳播路程短 ， 但靠近軸線處的折射率大 ， 該處光線傳播速度慢；高階模遠離軸線 ， 它的傳播路程長 ， 但離軸線越遠折射率越小 ， 該處光線的傳播速度越快 。 平面波是非常重要的波型，一些復雜的波可以由平面波疊加得到。 對于光波導來說 ， 導波是一種重要的波型 。 目前通信用光纖的相對折射率差 Δ1， 稱為弱導光纖 。 如果光纖中存在 TEM波 ， 則根據(jù) Ez、Hz的表達式 (275)和式 (276)可以得到 A＝ B＝ 0， 再將 A＝ B＝ 0代入式 (277)、 式 (278)得到 Er、 Eφ、 Hr、 Eφ都為零 ， 即光纖中不存在電磁場 ， 所以光纖中根本不存在 TEM波 。 ? (1) 在光纜的構造中 ， 纜芯是主體 ， 其結(jié)構是否合理 ， 與光纖的安全運行關系很大 。 ? (2) 骨架式光纜中的光纖置放于塑料骨架的槽中 ， 槽的橫截面可以是 V形 、 U形或其他合理的形狀 ， 槽的縱向呈螺旋形或正弦形 ， 一個空槽可放置 5~10根一次涂覆光纖 。 ? ② 無符號：金屬加強構件； F： G： H： ? ③ B： 扁平式結(jié)構； Z： T： 填充式結(jié)構； S： 注：當光纜型式兼有不同派生特征 ? ④ Y： 聚乙烯護套； V： U： 聚氨酯護套； A： L： 鋁護套； Q： G： 鋼護套； S： ? ⑤ 外護層是指鎧裝層及鎧裝層外面的外被層 ， 參照國標 GB295282的規(guī)定 ， 外護層采用兩位數(shù)字表示 ， 各代號的意義如表 。 ? 1. 本征吸收損耗在光學波長及其附近有兩種基本的吸收方式。值得強調(diào)的是：瑞利散射損耗也是一種本征損耗，它和本征吸收損耗一起構成光纖損耗的理論極限值。 光纖的色散特性 ? 色散的概念 ? 模式色散 所謂模式色散 ， 用光的射線理論來說 ，就是由于軌跡不同的各光線沿軸向的平均速度不同所造成的時延差 。Δλ ? 總色散 光纖的總色散為： 值得說明的是 ， 單模光纖一般只給出色散系數(shù) D， 其中包含了材料色散和波導色散的共同影響 。 ? 2. 模式畸變帶寬和波長色散帶寬 由于總色散包括模式色散 、 材料色散和波導色散 ， 所以光纖的總帶寬也可表示為： 式中： BM是由模式色散引起的模式畸變帶寬； Bc是由材料色散和波導色散引起的波長色散帶寬 。 ? 4. 光纖本身具有良好的溫度特性 。 ， 其特點是在波長 ， 系統(tǒng)的傳輸距離一般只受損耗的限制 。 ? (2) 雙錐結(jié)構連接器是利用錐面定位 。 ? (4) 不同型號插頭互相連接的轉(zhuǎn)換器 對于上述 FC、 SC、 ST三種連接器，在對不同型號插頭連接時，需要轉(zhuǎn)換器進行連接。 ? 3. 重復性是指光纖 (纜 )活動連接器多次插拔后插入損耗的變化 ， 用 dB表示 。 其中 ， a為纖芯半徑 ， n1是纖芯折射率 ， θ為傳導模與光軸的夾角 ， λ為傳輸光的波長 。以標準 X形耦合器為例 ， 方向性定義為在耦合器正常工作時 ， 輸入端非注入光端口的輸出光功率 (圖 I2)與總注入光功率的比值 ， 以分貝 (dB)為單位的數(shù)學表達式為： 式中： Pin1代表總注入光功率； Pin2代表輸入端非注入光端口的輸出光功率 。 隔離度高 ， 也就意味著線路之間的 “ 串話 ” 小 。 ? /解復用器的特性 ? 1. 以光信號波長為函數(shù)的解復用器的主要光學特性有以下幾點 。 ? (3) 金屬薄膜光開關使用了金屬膜與無源波導相結(jié)合的構形 ， 其結(jié)構如圖 。 式中： n、 m(n≠m) ； Pin是光從 i端口輸入時 n端口的輸出光功率 ， Pim是光從 n端口輸入時在 m端口測得的光功率 。 ? 2. 在大量原子相互靠近形成半導體晶體時 ， 由于半導體晶體內(nèi)部電子的共有化運動 ， 使孤立原子中離散能級變成能帶 。 ? 3. 在外來光子激勵下 ， 電子吸收外來光子能量而從低能級躍遷到高能級 ， 變成自由電子 。 ? 1. ? (1) 在雙異質(zhì)結(jié)構的 LD中 ， 通常采用具有橫模限制作用的激光二極管結(jié)構 ， 這種激光二極管稱為條形激光二極管 (Stripe Laser Diode， SLD)或窄區(qū)激光二極管 。 ? 2. ? (1) LD 在結(jié)構上 ， LD與 LED的主要區(qū)別是LD有諧振腔 ， 而 LED沒有諧振腔 。 ? 4. 溫度特性主要影響到 LED的平均發(fā)送光功率 、 PI特性的線性及工作波長 。 在圖中 ，λ0為 LED的峰值波長 (典型值為 、 )； Δλ為譜線寬度 ， 其定義為縱模包絡或主模光強度下降到最大值一半時對應的波長寬度 。 ? (2) 根據(jù)已調(diào)制信號的性質(zhì) ， 可以將光源的調(diào)制方式分為模擬調(diào)制方式和數(shù)字調(diào)制方式 。 圖 共射極驅(qū)動電路 ? ? 1. 自動功率控制電路 ? (1) 能夠完成自動功率控制功能的電路很多 ， 主要包括普通電參數(shù)控制電路和光電反饋控制電路 。如廁看報不但會使排便意識受到抑止，而且會使直腸失去對排便刺激的敏感性，容易引起便秘 日常起居六忌之道 有健康的身體 人生才是彩色 四忌 室內(nèi)養(yǎng)鳥 鳥糞中帶有鸚鵡病毒、島型結(jié)核桿菌及寄螨。此后的嘉慶、道光、咸豐三代屢有修繕擴建，歷時 150多年。 2/26 圓明園中還建有西式園林景區(qū)。侵略者肆無忌憚地搶劫園中金銀珠寶，秘笈古玩。占地 10萬平方米，建筑面積 7000平方米?；▓@迷宮中央為石亭，內(nèi)設西洋式座椅。 線法意指西洋透視法。園內(nèi)殿宇樓閣陷入火海之中，大火連燒三天，煙云蔽日，籠罩北京。 3/26 第二次鴉片戰(zhàn)爭期 ,1860年 10月初（咸豐十年八月）英法聯(lián)軍逼近北京。 圓明園系一座水景園，水面占全園面積一半以上。另外，長時間在熱水中洗澡對心臟也不好 六忌 睡覺窗戶禁閉 人入睡后每分鐘要吸入 300毫升氧氣，呼出 250毫升二氧化碳。 為了保證光發(fā)送機具有穩(wěn)定的輸出特性 ， 對 LD的溫度特性進行控制是非常必要的 ， 而且對 LD的溫度控制也是保護 LD的一項關鍵措施 。 ? 2. 光發(fā)送機的指標很多，我們僅從應用 ? (1) 平均發(fā)送光功率又稱為平均輸出光功率，通常是指光源尾巴光纖的平均輸出光功率。 ? 光源的主要技術指標及 ? 1. 幾種國產(chǎn)半導體光源的主要技術指標如表 。 微分量子效率可以定義為輸出光子數(shù)的增量與注入電子數(shù)的增量之比 ， 表達式為： 式中： ΔP為發(fā)送光功率增量 ， ΔI為驅(qū)動電流增量 。 就 PI特性曲線整體而言 ， 由于沒有閾值而使LED具有非常優(yōu)良的線性 。 ? ① 在分布反饋 (Distributed Feedback，DFB)機理激光二極管中 ， 通過諧振腔和具有頻率選擇反饋功能的光柵共同完成反饋作用 。 半導體光源的工作原理 ? 發(fā)光二極管的工作原理 半導體發(fā)光二極管 ( Lightemitting Diode， LED)基本應用 GaAlAs和 InGaAsP材料 ， 可以覆蓋整個光纖通信系統(tǒng)使用波長范圍 ， 典型值為 0 . 85μm、 。 根據(jù)能量守恒定律 ， 自發(fā)輻射光子的 hν12=E2E1 式中： h 為 普 朗 克 常 數(shù) ， 其 值 為 1034J 式中： ILnm為 n， m端口導通時的插入損耗； ILnm0為 n， m端口非導通時的插入損耗 。 插入損耗與開關的狀態(tài)有關 。 ? 2. 以光信號波長為函數(shù)的復用器的光學特性 ， 可用于給定的輸入端口 (1 至 N 端口為輸入端口 ， 0端口為輸出端口 )。 它是由輸入 、 輸出波導 、 空間耦合器和波導陣列光柵構成 。 ? 6. 偏 振 相 關 損 耗 ( Polarization Dependent Loss， PDL)是衡量器件性能對于傳輸光信號的偏振態(tài)的敏感程度的參量 。 ? 2. 附加損耗 (Excess Loss， EL)定義為所有輸出端口的光功率總和相對于全部輸入光功率的減小值 。 下面主要介紹熔融拉錐法的原理 。 ? 評價一個連接器的主要指標有 4個 ，即插入損耗 、 回波損耗 、 重復性和互換性 。 圖 球透鏡耦合結(jié)構 圖 自聚焦透鏡耦合 ? 2. 光纖活動連接器的品種 、 型號很多 ，其中有代表性的有： FC、 ST、 SC、 D雙錐 、 VF O(球面定心 )、 FSMA、 MTRJ連接器等等 。 ，是一種改進的色散位移光纖 。 ? 3. 這一點是很顯然的 。 對于無接頭的一個制造長度的光纖總帶寬 BT與其單位公里帶寬 B BT=B 由于它是光功率下降 3dB對應的頻率 ， 故也稱為 3dB光帶寬 。 從本質(zhì)上講屬于模式色散 ， 這里僅給出粗略的概念 。 ? 一般情況下 ， 材料色散往往是用色散系數(shù)這個物理量來衡量 ， 色散系數(shù)定義為單位波長間隔內(nèi)各頻率成份通過單位長度光纖所產(chǎn)生的色散 ， 用 D(λ)表示 ， 單位是 ps/（ nm 在光纜的生產(chǎn)、接續(xù)和施工過程中，不可避免地出現(xiàn)彎曲。 ? 3. 通常在光纖的制造過程中 ， 光纖材料受到某種熱激勵或光輻射時將會發(fā)生某個共價鍵斷裂而產(chǎn)生原子缺陷 ， 此時晶格很容易在光場的作用下產(chǎn)生振動 ， 從而吸收光能 ， 引起損耗 ， 其峰值吸收波長約為630nm左右 。 ? ③ 用阿拉伯數(shù)字 (含小數(shù)點 )以 μm為單位表示多模光纖的芯徑 /包層直徑或單模光纖的模場直徑 /包層直徑 。 ? ? 1. 光纜的種類很多 ， 其分類方法也很多 ， 根據(jù)光纜的傳輸性能 、 距離和用途 ，光纜可以分為市話光纜 、 長途光纜 、 海底 根據(jù)光纖的種類，光纜可以分為多模光纜、單模光纜； 根據(jù)光纖套塑的種類，光纜可以分為緊套光纜、松套光纜、束管式新型光纜和 根據(jù)光纖芯數(shù)的多少，光纜可以分為 根據(jù)加強構件的配置方式 ， 光纜可以分為中心加強構件光纜 (如層絞式光纜 、 骨架式光纜等 )、 分散加強構件光纜 (如束管式光纜 )和護層加強構件光纜 (如帶狀式光纜 ) 根據(jù)敷設方式 ， 光纜可以分為管道光纜 、 直埋光纜 、 根據(jù)護層材料性質(zhì) ， 光纜