光纖通信第02章-展示頁
2025-01-06 22:45本頁面
【正文】 單模光纖 是只能傳輸一種模式的光纖 ， 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 ， 這對于高碼速傳輸是非常重要的 。 2. 按光纖中傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量，可以將光纖分為 多模光纖 (MultiMode Fiber， MMF)和 單模光纖 (Single Mode Fiber， SMF)。 圖 光纖結(jié)構(gòu)示意圖 光纖的類型 光纖的分類方法很多 ， 既可以 按照光纖截面折射率分布 來分類 ， 又可以 按照光纖中傳輸模式數(shù)的多少 、 光纖使用的材料 或傳輸?shù)墓ぷ鞑ㄩL 來分類 。 光纖的結(jié)構(gòu)與類型 光纖傳輸原理 光纖的特性參數(shù) 光 纜 第二章 光纖和光纜 光纖的結(jié)構(gòu)與類型 光纖的結(jié)構(gòu) 光纖 (Optical Fiber) ， 即光導(dǎo)纖維 ， 是用來導(dǎo)光的透明介質(zhì)纖維 。 一根實(shí)用化的光纖一般可以分為三部分：折射率較高的 纖芯 、 折射率較低的 包層 和外面的 涂覆層 ， 如圖 。 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 。 圖 光纖的折射率分布 圖 光在階躍折射率多模光纖中的傳播 圖 光在漸變折射率多模光纖中的傳播 在一定的工作波上 ， 當(dāng)有多個(gè)模式在光纖中傳輸時(shí) ， 則這種光纖稱為 多模光纖 。 幾種典型的特種單模光纖如圖 圖 (a) 雙包層； (b) 三角芯； (c) 橢圓芯 3. 按光纖的工作波長分類 按光纖的工作波長可以將光纖分為 短波長光纖(850nm)、 長波長光纖 (1310nm)和 超長波長光纖 (1550nm)。 石英光纖 、 塑料光纖 、 多成分玻璃光纖等 。 化學(xué)汽相沉積法 （ MCVD)是目前使用最廣泛的預(yù)制棒生產(chǎn)工藝 。 反射定律：反射光線位于入射光線和法線所決定的平面內(nèi) ， 反射光線和入射光線處于法線的兩側(cè) ， 并且反射角等于入射角 ， 即： θ′=θ。 1. 子午射線在階躍型光纖中的傳播 階躍型光纖是由半徑為 a、 折射率為常數(shù)n1的纖芯和折射率為常數(shù) n2的包層組成，并且 n1n2， 如圖 。 3. 斜射線在光纖中的傳播也滿足光傳播的三大定律，只不過不能用二維的平面圖直觀的表示出來。 光與無線電波或 X射線一樣都是電磁波 ，同樣滿足電磁波方程即麥克斯韋方程 。 所謂光在光纖中的傳輸模式就是波動(dòng)方程的一個(gè)個(gè)穩(wěn)態(tài)解 。 光纖的主要特性參數(shù)包括：數(shù)值孔徑、歸一化頻率、截止波長、模場直徑、色散特性、損耗特性及傳輸帶寬。 歸一化頻率定義為： 在階躍型光纖中，傳輸模式的數(shù)量為： 在漸變型光纖中，傳輸模式的數(shù)量為 24VM ? 三、截止波長 在光纖中傳播的各個(gè)模式都有其自身的歸一化截止頻率 Vc，當(dāng)光纖的實(shí)際歸一化頻率大于某一模式的截止頻率時(shí)，該模式可以在光纖中導(dǎo)行，否則該模式截止。 當(dāng)光纖的歸一化頻率滿足 時(shí)，光纖中只能傳播一種模式，即光纖的單模傳輸。一般用下式估計(jì)： 模場直徑一般越小越好， 有利于增加光纖的抗彎性能，但減小模場直徑必然要增加相對折射率差 ,從而會(huì)導(dǎo)致光纖色散的增加 。 光纖的色散通常用時(shí)延差來表示，色散越嚴(yán)重，時(shí)延差就越大。 光纖的色散一般包括 模式色散、材料色散 和 波導(dǎo)色散 。 階躍型光纖的模式色散 設(shè)光纖長度為 L，
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