光纖通信與系統(tǒng)設(shè)計(jì)-第3章-課堂記錄版(編輯修改稿)
2025-01-18 13:44 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 摻雜分子導(dǎo)致折射率不均勻 導(dǎo)致波導(dǎo)對(duì)入射光產(chǎn)生本征散射 瑞利散射一般發(fā)生在短波長(zhǎng) 本征散射和本征吸收一起構(gòu)成了損耗的理論最小值 P. 24 繼續(xù)教育學(xué)院 波導(dǎo)散射 導(dǎo)致的原因是波導(dǎo)缺陷 纖芯和包層的界面不完備 圓度不均勻 殘留氣泡和裂痕等 目前的制造工藝基本可以克服波導(dǎo)散射 P. 25 繼續(xù)教育學(xué)院 標(biāo)準(zhǔn)單模光纖損耗曲線(xiàn) 摻 GeO2的低損耗、低 OH175。含量石英光纖 OH－ dB/km AllWave fiber AllWave：逼近本征損耗 單模：本征損耗 +OH175。吸收損耗 常溫且未暴露 在強(qiáng)輻射下 P. 26 繼續(xù)教育學(xué)院 商用的多模光纖與單模光纖的損耗譜比較 多模光纖的損耗大于單模光纖： 多模光纖摻雜濃度高以獲得較大的數(shù)值孔徑 (本征散射大 ) 纖芯 包層邊界的微擾易使多模光纖中的高階模式產(chǎn)生損耗 多模光纖 單模光纖 P. 27 繼續(xù)教育學(xué)院 彎曲損耗 宏彎：曲率半徑比光纖的直徑大得多的彎曲 消逝場(chǎng) ?? ? ? ? ? c ?? R ? ? Cladding Core 場(chǎng)分布 彎曲曲率半徑減小 宏彎損耗指數(shù)增加 P. 28 繼續(xù)教育學(xué)院 彎曲損耗與模場(chǎng)直徑的關(guān)系 P包層1 P包層2 Loss模場(chǎng)直徑小 Loss模場(chǎng)直徑大 Loss低階模 Loss高階模 模式剝離器：將光纖纏繞成環(huán) P. 29 繼續(xù)教育學(xué)院 微彎：微米級(jí)的高頻彎曲 微彎的原因： 光纖的生產(chǎn)過(guò)程中的帶來(lái)的不均 成纜時(shí)受到壓力不均 使用過(guò)程中由于光纖各個(gè)部分熱脹冷縮的不同 導(dǎo)致的后果： 造成能量輻射損耗 高階模功率損耗 低階模功率耦合到高階模 與宏彎的情況相同，模場(chǎng)直徑大的模式容易發(fā)生微彎損耗 P. 30 繼續(xù)教育學(xué)院 宏彎和微彎對(duì)損耗的附加影響 宏彎損耗 微彎 損耗 基本損耗 ? ? NAannaV???? 22 2/12221 ????增加， V減少， W0越大 ? ?62/30 ?? ??? VVaW長(zhǎng)波長(zhǎng)處附加損耗顯著 P. 31 繼續(xù)教育學(xué)院 宏彎帶來(lái)的應(yīng)用局限： Verizon的煩惱 Verizon鐘愛(ài)光纖：花費(fèi) 230億美元配置了 纖，直接連到 180萬(wàn)用戶(hù)家中，提供高速因特網(wǎng)和電視服務(wù) 光纖到戶(hù)使 Verizon遇到困境：宏彎引起信號(hào)衰減 P. 32 繼續(xù)教育學(xué)院 新技術(shù)：抗宏彎的柔性光纖 Photonic Crystal Fiber Photonic Bandgap Fiber 康寧公司幫助 Verison解決了問(wèn)題：可彎曲、折返、打結(jié)，已在 2500萬(wàn)戶(hù)家庭中安裝 日本 NTT也完成了這種光纖的研制 P. 33 繼續(xù)教育學(xué)院 柔性光纖的優(yōu)點(diǎn) 對(duì)光的約束增強(qiáng) 任意波段均可實(shí)現(xiàn)單模傳輸：調(diào)節(jié)空氣孔徑之間的距離 可以實(shí)現(xiàn)光纖色散的靈活設(shè)計(jì) 減少光纖中的非線(xiàn)性效應(yīng) 抗側(cè)壓性能增強(qiáng) P. 34 繼續(xù)教育學(xué)院 光纖損耗的度量 光信號(hào)在光纖中傳播時(shí)，其功率隨距離 L的增加呈指數(shù)衰減： 可以通過(guò)損耗系數(shù)來(lái)衡量光纖鏈路的損耗特性： 其中 L為光纖長(zhǎng)度。標(biāo)準(zhǔn)單模光纖 (SMF)在 1550 nm的損耗系數(shù)為 dB/km。 P. 35 繼續(xù)教育學(xué)院 損耗的補(bǔ)償辦法：放大 電放大 光 ?電 ?光 m3 全光
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