|
|
第一部分 光纤理论与光纤结构
# T6 K: j' b* w! C' Q* v一、光及其特性：
: ~6 z/ Y! R& L$ l
1.光是一种电磁波
: y& y8 V3 U$ I" @9 t9 e
可见光部分波长范围是：390~760nm(毫微米)。大于760nm部分是红外光，小于390nm部分是紫外光。光纤中应用的是：850，1300，1550三种。
' U: b: S1 J2 R; s2.光的折射，反射和全反射。
1 R1 X" o5 C7 ^7 `2 H
因光在不同物质中的传播速度是不同的，所以光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且，折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射回来，这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的（即不同的物质有不同的光折射率），相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的。
# R2 B& I. u; m" F p; ?3 q, X% @ K二、光纤结构及种类：
+ |; P+ B( m0 M+ B' j! a; Z$ q8 G
1.光纤结构：
6 [6 `. p/ y4 C8 ]! D0 z
光纤裸纤一般分为三层：中心高折射率玻璃芯（芯径一般为50或62.5μm），中 间为低折射率硅玻璃包层（直径一般为125μm），最外是加强用的树脂涂层。
& b7 J/ c' r6 Y Y! L S5 W2.数值孔径：
' O Y/ R1 h8 u. G8 A1 D, a4 q
入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同（AT&T CORNING）。
9 e3 ^" x" n g& W3.光纤的种类：
9 ~, _ g, y7 kA.按光在光纤中的传输模式可分为：单摸光纤和多模光纤。
! Y* q: k7 d2 [: O& U 多模光纤：中心玻璃芯较粗（50或62.5μm），可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。单模光纤：中心玻璃芯较细（芯径一般为9或10μm），只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但其色度色散起主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。
5 E% B8 u( R9 ^# r% m
B.按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。
: ]- w' i/ D; `
常规型：光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上，如1300nm。
) d+ R' h! u: m9 i+ s. I 色散位移型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上，如：1300nm和1550nm。
* X" m4 S6 z# x s
C.按折射率分布情况分：突变型和渐变型光纤。
3 n$ J8 `$ I( { 突变型：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低，模间色散高。适用于短途低速通讯，如：工控。但单模光纤由于模间色散很小，所以单模光纤都采用突变型。
' U- R3 c2 N9 q
渐变型光纤：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小，可使高模光按正弦形式传播，这能减少模间色散，提高光纤带宽，增加传输距离，但成本较高，现在的多模光纤多为渐变型光纤。
* R; X& B+ j+ i! @/ E @ P
4.常用光纤规格：
$ N' n. R& I+ [9 Z6 R) V 单模：8/125μm，9/125μm，10/125μm
7 _/ N+ w8 `* }( G& U" T3 v/ M- v) V 多模：50/125μm，欧洲标准
8 h! ]0 g" W/ c5 E+ j 62.5/125μm，美国标准
! p) m) {: o8 T4 ?8 G/ W! k- U 工业，医疗和低速网络：100/140μm，200/230μm
% y& u/ y' m3 q. c- J" }
塑料：98/1000μm，用于汽车控制
, V+ r) j# Z; i5 ] s2 l三、光纤制造与衰减：
$ N4 C2 x e I+ J5 b7 |% e7 l
1.光纤制造：
' Q; C& u. x* u2 m4 o
现在光纤制造方法主要有：管内CVD（化学汽相沉积）法，棒内CVD法，PCVD（等离子体化学汽相沉积）法和VAD（轴向汽相沉积）法。
! D6 a k2 _. n4 Y2.光纤的衰减：
! j4 T# e& y) Y 造成光纤衰减的主要因素有：本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等。
6 x4 v5 D* T* d, k- e 本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。
% b1 n; U$ b( w6 s1 b 弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成的损耗。
- @ t% H$ u8 W( c* K6 t 挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。
8 U+ J+ ]6 m! B M3 U
杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。
" { W" S9 {2 z8 A4 l2 Y3 M
不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。
7 o: w; a* g7 \! O% ~ 对接：光纤对接时产生的损耗，如：不同轴（单模光纤同轴度要求小于0.8μm），端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。
$ B: K0 \2 m. [# Y; ?+ a
四、光纤的优点：
6 g( f* K7 k4 C9 O
1.光纤的通频带很宽.理论可达30亿兆赫兹。
3 t( c, q+ A4 h O {
2.无中继段长.几十到100多公里，铜线只有几百米。
+ v; J2 _. H/ n3.不受电磁场和电磁辐射的影响。
# Q% o, W3 f; u2 ^/ W
4.重量轻，体积小。例如：通2万1千话路的900对双绞线，其直径为3英寸，重量8吨/KM。而通讯量为其十倍的光缆，直径为0.5英寸，重量450P/KM。
) K1 ~; G0 S. t W {0 Z
5.光纤通讯不带电，使用安全可用于易燃，易暴场所。
% b) w1 B/ U3 x! X; ^4 M6.使用环境温度范围宽。
6 c+ L/ `, O; J7 O: p; w6 K6 |7 t7.化学腐蚀，使用寿命长。
( }2 K$ A+ o8 W
第二部分 光缆
4 N) w1 R I. i# C一、光缆的制造：
& A5 H% W, d% b/ O% Q1 Y1 N$ D
光缆的制造过程一般分以下几个过程：
. }2 G K" `, Z
1.光纤的筛选：选择传输特性优良和张力合格的光纤。
& P4 `7 R2 C2 d( ~: H0 J
2.光纤的染色：应用标准的全色谱来标识，要求高温不退色不迁移。
3 ^, c f2 i- b
3.二次挤塑：选用高弹性模量，低线胀系数的塑料挤塑成一定尺寸的管子，将光纤纳入并填入防潮防水的凝胶，最后存放几天（不少于两天）。
9 {5 P& d i# B: f9 @, V
4.光缆绞合：将数根挤塑好的光纤与加强单元绞合在一起。
{" P0 S+ T# h3 ~; q5.挤光缆外护套：在绞合的光缆外加一层护套。
! g4 p) `0 o- Z5 N2 K! s3 r! e/ a二、光缆的种类：
5 F1 r( O6 r7 Q5 z$ m5 S0 c
1.按敷设方式分有：自承重架空光缆，管道光缆，铠装地埋光缆和海底光 |
|
IP卡
狗仔卡
发表于 2007-3-17 21:13:33
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡
