光缆第二章课件,光纤和光缆.ppt

《光缆第二章课件,光纤和光缆.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2章光纤和光缆1主要内容:光纤的结构和类型。光纤的导光原理。光纤的特性。。第2章光纤和光缆22.1光纤的结构和类型2.1.1光纤的结构1.光纤结构光纤由纤芯、包层和涂覆层3部分组成，如图2-1所示。图2-1光纤的结构32.1光纤的结构和类型（1）纤芯单模光纤的纤芯为4μm～10μm，多模光纤的纤芯为50μm。纤芯的成分是高纯度SiO2，掺杂GeO2，P2O5。（2）包层直径d2=125μm其成分也是含有极少量掺杂剂的高纯度SiO2。掺杂B2O3。42.1光纤的结构和类型（3）涂覆层一次涂覆层:丙烯酸酯、有机硅或硅橡胶材料；缓冲层:填充油膏；二次涂覆层

2、:聚丙烯或尼龙等高聚物。涂覆的作用是保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤，同时又增加了光纤的机械强度与可弯曲性，起着延长光纤寿命的作用。涂覆后的光纤其外径约1.5mm。52.1光纤的结构和类型2．光纤的折射率分布与光线的传播图2-3光纤的折射率分布62.1光纤的结构和类型图2-5光在阶跃折射率多模光纤中的传播图2-6光在渐变折射率多模光纤中的传播72.1.2光纤的分类若按传输模的数量分类可分为多模光纤和单模光纤若按传输波长分类可分为短波长光纤和长波长光纤若按套塑结构分类可分为紧套光纤和松套光纤82.1.2光纤的分类1．按传输模数分类传播模式概念：当光在光纤中传播时

3、，如果光纤纤芯的几何尺寸远大于光波波长时，光在光纤中会以几十种乃至几百种传播模式进行传播。图2-4光在阶跃折射率光纤中的传播92.1.2光纤的分类（1）多模光纤当光纤的几何尺寸（主要是芯径d1）远大于光波波长时（约1μm），光纤传输的过程中会存在着几十种乃至几百种传输模式，这样的光纤称为多模光纤。。（2）单模光纤当光纤的几何尺寸（主要是芯径d1）较小，与光波长在同一数量级，如芯径d1在4μm～10μm范围，这时，光纤只允许一种模式（基模）在其中传播，其余的高次模全部截止，这样的光纤称为单模光纤。102.1.2光纤的分类图2-7光在单模光纤中的传播轨迹图2-6

4、光在渐变折射率多模光纤中的传播112.1.2光纤的分类2．按传输波长分类光纤可分为短波长光纤和长波长光纤。短波长光纤的波长为0.85μm（0.8μm～0.9μm）长波长光纤的波长为1.3μm～1.6μm，主要有1.31μm和1.55μm两个窗口。3．按套塑结构分类按套塑结构不同，光纤可分为紧套光纤和松套光纤。122.1.2光纤的分类紧套光纤与松套光纤紧套光纤就是在一次涂覆的光纤上再紧紧地套上一层尼龙或聚乙烯等塑料套管，光纤在套管内不能自由活动。松套光纤，就是在光纤涂覆层外面再套上一层塑料套管，光纤可以在套管中自由活动。图2-8套塑光纤结构132.1.2光纤的

5、分类4．单模光纤的分类（1）G.651光纤：多模渐变型光纤，中小容量、中短距离。（2）G.652光纤G.652光纤，也称标准单模光纤（SMF），是指色散零点（即色散为零的波长）在1310nm附近的光纤。（3）G.653光纤G.653光纤也称色散位移光纤（DSF），是指色散零点在1550nm附近的光纤，它相对于G.652光纤，色散零点发生了移动，所以叫色散位移光纤。142.1.2光纤的分类4．单模光纤的分类（4）G.654光纤G.654光纤是截止波长移位的单模光纤。其设计重点是降低1550nm的衰减，其零色散点仍然在1310nm附近，因而1550nm窗口的色散

6、较高。G.654光纤主要应用于海底光纤通信。（5）G.655光纤由于G.653光纤的色散零点在1550nm附近，DWDM系统在零色散波长处工作易引起四波混频效应。为了避免该效应，将色散零点的位置从1550nm附近移开一定波长数，使色散零点不在1550nm附近的DWDM工作波长范围内。这种光纤就是非零色散位移光纤（NDSF）。152.2光纤的导光原理当一条光线照射到两种介质相接的边界时，入射光线分成两束：反射光线和折射光线（如图2-9所示）。图2-9光的折射图2-10光的反射斯涅耳定律给出了定义这些光线方向的规则：1=3n1sin1=n2sin2全反射

7、是光信号在光纤中传播的必要条件。162.3光纤特性2.3.1光纤的几何特性光纤的几何特性包括芯直径、包层直径、纤芯/包层同心度、不圆度和光纤翘曲度等。1．芯直径芯直径主要是对多模光纤的要求。ITU-T规定，多模光纤的芯直径为50±3μm。2．包层直径包层直径指光纤的外径，ITU-T规定，多模及单模光纤的包层直径均要求为125±3μm。目前，光纤生产制造商已将光纤外径规格从125.0±3μm提高到125.0±1μm。172.3光纤特性3．纤芯/包层同心度和不圆度纤芯/包层同心度是指纤芯在光纤内所处的中心程度。目前光纤制造商已将纤芯/包层同心度从≤0.8μm的

8、规格提高到≤0.5μm的规格。不圆度包括芯径的不圆