第二章光纤与光缆

1、1 光纤是光纤通信系统中的传输媒质，其材料、结构和传输性能的好坏直接影响了系统的性能。本章首先介绍光纤光缆的基本结构和类型，然后分别应用射线光学和波动光学理论分析光纤传输原理，在此基础上对光纤的损耗、色散和非线性等传输性能参数进行介绍，最后给出光纤的类型及工程技术。第二章第二章 光纤与光缆光纤与光缆2、光纤结构和类型、光纤结构和类型纤芯纤芯包层包层涂覆层涂覆层护套护套n2n2n1n23图图2-1 光纤基本结构光纤基本结构纤芯包层125m涂覆层250m无论何种光纤，其包层直径都是一致的涂覆层的主要作用是为光纤提供保护纤芯和包层仅在折射率等参数上不同，结构上是一个完整整体纤芯直径一般小于纤芯直径一

2、般小于50微米，单模光纤纤芯直径为微米，单模光纤纤芯直径为7-9微米，多模为微米，多模为50-80微米。包层直接一般为微米。包层直接一般为125微米。微米。一般只有纤芯和包层的光纤称为一般只有纤芯和包层的光纤称为裸纤，带有涂覆层的光纤才称为裸纤，带有涂覆层的光纤才称为芯线，也是通常所说的光纤。芯线，也是通常所说的光纤。10光纤的分类光纤的分类 按折射率分布 按二次涂覆层结构 按材料 按传导模式111. 按纤芯折射率分布：按纤芯折射率分布：阶跃折射率分布和渐变折射率分布阶跃折射率分布和渐变折射率分布Ob/2aab/2n1n2n0n1n2rnOb/2aab/2n1n2n0n1n2rn思考：为什么纤

3、芯的折射率要高于包层折射率？122. 按光纤的二次涂覆层结构按光纤的二次涂覆层结构 紧套结构光纤 松套结构光纤133. 按光纤主要材料按光纤主要材料 SiO2光纤* 塑料光纤 氟化物光纤硅酸盐光纤液芯光纤* SiO2是目前最主要的光纤材料144. 按光纤中的传导模式按光纤中的传导模式* 单模光纤 多模光纤t光强光强0tSM SM GI SI1.00.5脉冲展宽脉冲展宽n2n1nr ( )r2a m=2a8.32b1252b m= 单模光纤单模光纤-色散最小色散最小l只能传播一个模式的光纤称为单模光纤只能传播一个模式的光纤称为单模光纤l标准单模标准单模(SM, Single Mode)光纤折射率

4、分布光纤折射率分布和阶跃型光纤相似，只是纤芯直径比多模光纤和阶跃型光纤相似，只是纤芯直径比多模光纤小得多，模场直径只有（小得多，模场直径只有（910） ml光线沿轴线直线传播光线沿轴线直线传播, 色散使输出脉冲信号展色散使输出脉冲信号展宽最小。宽最小。单模光纤结构单模光纤结构n2n1nr ( )r2am=2a8.32b1252bm=n2n1nr ( )r阶阶跃跃多多模模光光纤纤(a)包包层层纤纤芯芯2a2a m=1001402b m=2bn2n1nr ( )r渐渐变变多多模模光光纤纤(b)2a2a m=62.52b1252b m=2b 多模光纤多模光纤l可以传播数百到上千个可以传播数百到上千个

5、模式的光纤，称为多模模式的光纤，称为多模(MM,Multimode)光纤。光纤。l根据折射率在纤芯和包根据折射率在纤芯和包层的径向分布情况，又层的径向分布情况，又可分为阶跃多模光纤和可分为阶跃多模光纤和渐变多模光纤。渐变多模光纤。2.1.2 光纤类型光纤类型 目前国际上对光纤光缆型号进行标准化的主要是国际电信联盟标准化组织(ITU-T)和国际电工委员会(IEC)。ITU-T涉及通信光纤的标准主要是G.65x系列，IEC则是标准60793系列。 ITU-T规定的光纤型号主要有G.651光纤（多模光纤），G.652光纤（常规单模光纤），G.653光纤（色散位移光纤），G.654光纤（低损耗光纤），

6、G.655光纤（非零色散位移光纤）以及最新的G.656（宽带全波光纤）和G.657光纤（接入网用光纤）。 IEC 标准（我国国标也参照IEC命名）将光纤的种类分为A 类（多模）光纤和B类（单模）光纤。2.1.3 光纤制造工艺光纤制造工艺p改进的化学汽相沉积法(MCVD)p轴向汽相沉积法(VAD)p棒外化学汽相沉积法(OVD)p等离子体激活化学汽相沉积法(PCVD)19光纤接续方法光纤接续方法永久接续法连接器接续法20212.1.4 光缆及其结构光缆及其结构 光缆是以光纤为主要通信元件，通过加强件和外护层组合成的整体。光缆是依靠其中的光纤来完成传送信息的任务，因此光缆的结构设计必须要保证其中的光

7、纤具有稳定的传输特性。22光缆的分类方法光缆的分类方法 按成缆光纤类型 多模光纤光缆和单模光纤光缆 按缆芯结构 中心束管、层绞、骨架和带状 按加强件和护层 金属加强件、非金属加强、铠装 按使用场合 长途/室外、室内、水下/海底等 按敷设方式 架空、管道、直埋和水下23光缆的结构（成缆方式）光缆的结构（成缆方式） 层绞式 骨架式 中心束管式 带状式24光缆结构示意图光缆结构示意图层绞式中心束管式带状式2.2 光纤传输原理光纤传输原理2.2.1 射线光学分析方法2.2.2 波动光学分析方法25光的传输理论光的传输理论光纤的三个基本性能指标光纤的三个基本性能指标（1）定义临界角）定义临界角c的正弦为

8、的正弦为数值孔径数值孔径 (Numerical Aperture, NA)物理意义：数值孔径反映了光纤的集光能力，值越物理意义：数值孔径反映了光纤的集光能力，值越大，集光能力越强。大，集光能力越强。光纤的三个基本性能指标光纤的三个基本性能指标（2）相对折射率差）相对折射率差 =（n1-n2）/n1假定：纤芯和包层的折射率分别为假定：纤芯和包层的折射率分别为n1和和n2，且满，且满足足n1n2， n1n2 。物理意义：物理意义：越大，把光能量束缚在纤芯的能力越越大，把光能量束缚在纤芯的能力越强，但信息传输容量却越小。强，但信息传输容量却越小。典型值：一般单模光纤为典型值：一般单模光纤为0.3%0

9、.6%， 多模光纤为多模光纤为1%2%。数值孔径和相对折射率差的关系：数值孔径和相对折射率差的关系：212221nnnNA 式中式中=(n1-n2)/n1为纤芯与包层相对折射率差。为纤芯与包层相对折射率差。设设=0.01，n1=1.5，得到，得到NA=0.21或或c=12.2。 光纤的三个基本性能指标光纤的三个基本性能指标（3）最大群时延差最大群时延差cLn1物理意义：这种时间延迟差在时域产生脉冲展宽，物理意义：这种时间延迟差在时域产生脉冲展宽，或称为信号畸变。或称为信号畸变。 设光纤设光纤NA=0.20，n1=1.5，L=1 km，计算得到脉冲展宽计算得到脉冲展宽=44ns，相当于相当于10

10、MHzkm左右的带宽。左右的带宽。 例题分析例题分析 一阶跃光纤，纤芯半径一阶跃光纤，纤芯半径a=25微米，折射率微米，折射率n1=1.5,相对折射率差相对折射率差=1%，长度，长度L=1Km，求：，求：（1）光纤的数值孔径；）光纤的数值孔径；（2）子午光线的最大时延差。）子午光线的最大时延差。解题思路解题思路l已知条件：已知条件： n1=1.5， =1%， L=1Kml（1）数值孔径：）数值孔径：l（2）最大群时延差：）最大群时延差：=（n1-n2）/n1332.2.2 波动光学分析方法波动光学分析方法 射线光纤理论分析方法虽然形象地给出了光纤中光的传输原理，但其是假定光波长趋于0时的近似分

11、析方法，无法对光在光纤中的传输状态进行严格的定量分析，因此需要引入波动光学理论分析方法。 波动光学理论分析方法的核心是求解波动方程。34简化形式的波动方程简化形式的波动方程 （2-11） （2-12）式中， 和 分别是电场强度矢量和磁场强度矢量，k为波数，表示为 为角频率，和分别为介电常数和磁导率。 022EkE022HkH2kEH光纤中波动方程的求解光纤中波动方程的求解考虑光纤的外形是圆柱形，纤芯和包层是存在一定折射率差的石英（SiO2）材料。因此，可以把光纤抽象为一个圆柱形介质波导体，z轴是轴向坐标（光信号传播的前进方向）。用求解波动方程的方法考察光在光纤中具体的传播和存在形式，即在圆柱坐

12、标系中求解 6个变量。由于波动方程只有2个方程，因此需要进行必要的矢量变换。2.2.4 柱面坐标系下的波动方程柱面坐标系下的波动方程 )1(2zzrHrrEKjE)(2rHErKjEzz)1(2zzrErrHKjH)(2rEHrKjHzz011222222zzzzEKErrErrE011222222zzzzHKHrrHrrH222 kK为传播常数372. 阶跃折射率光纤模式分析阶跃折射率光纤模式分析 本节将用波动理论来分析阶跃折射率分布光纤，得到在光纤中传播的各种模式的表示方法。讨论各模式的截止条件，并引入线性极化模的概念。 用于分析的阶跃折射率光纤几何图形如图2-7所示。假设光纤包层的半径

13、b 足够大，以使得包层内电磁场按指数幂衰减，并在包层和空气的界面处趋于 0，这样就可以把光纤作为两种介质的边界问题进行分析。38图图2-9 阶跃折射率光纤几何图形阶跃折射率光纤几何图形arbarbn1n2纤芯包层界面包层空气界面抽象和简化39波动方程的求解波动方程的求解运用分离变量法求解波动方程经过一系列数学处理，可得上式是贝塞尔方程，式中m是贝塞尔函数的阶数，称为方位角模数，它表示纤芯沿方位角 绕一圈场变化的周期数。0)(122222220zzzErmkndrdErdrEd0)(122222220zzzHrmkndrdHrdrHd40方程解的讨论方程解的讨论根据边界条件的假设，在纤芯和包层中

14、波动方程的解（分别对应纤芯和包层中场的存在形式）应该不一样。纤芯中（ ）应该是振荡场，场的能量可以沿z轴方向传输；包层（ ）中应该是衰减场，理想情况下应该没有场存在，这也符合前述的稳态传输条件假设，即场能量只存在于纤芯中。由于波动方程中的各系数都是待定的，因此波动方程的求解可能得到许多组解，也即对应着可能会在光纤中存在多种形式的传输场。0rara41模式存在条件模式存在条件p对每一个传播模来说，应该仅能存在纤芯中，而在包层中衰减无穷大，即不能在包层中存在，场的全部能量都沿光纤轴线方向传输。如果某一个模式在包层中没有衰减，称该模式被截止（cutoff）。p不同的模式具有不同的模截止条件，满足该条

15、件时能以传播模形式在纤芯中传输，否则该模式被截止；p在所有的模式中，仅有HE11模不存在模截止条件，即截止频率为0。也就是说，当其它所有模式均截止时该模式仍能传输，称HE11模为基模。p从基模及其他模式（称为高阶模）的截止条件和波长等，即可推导出对应的边界条件（包括纤芯和包层的几何尺寸、折射率等参数）。2.2.3 单模传输条件单模传输条件 阶跃折射率光纤的传播模式是归一化频率V的函数。当 （2-22） 时，光纤中传播的唯一的模式为HE11模（即LP01模），光纤为单模传输。405. 222221nnaV431. 截止波长截止波长 在前面的分析中已知，只有归一化频率V小于LP11模的截止频率（V

16、c=2.4048）时，才能保证光纤中只传输基模（LP01模或HE11模），所以单模光纤理论截止波长 为 （2-23）截止波长是单模光纤的基本参量，也是单模光纤最基本的参数。 c221222.405ca nnm44截止波长和工作波长的关系截止波长和工作波长的关系 判断一根光纤是不是单模传输，只要比较一下它的工作波长与截止波长c的大小就可以了。如果c ，则为单模光纤，该光纤只能传输基模；如果c2c3c4。 理论上的截止波长是单模光纤中光信号能以单模方式传播的最小波长。 截止波长条件可以保证在最短光缆长度上单模传输，并且可以抑制高次模的产生或可以将产生的高次模噪声功率代价减小到完全可以忽略的地步。

17、2. 模场直径模场直径 单模光纤中基模（LP01模或HE11模）场强在光纤的横截面内有一特定的分布，该分布与光纤的结构有关。光功率被约束在光纤横截面的一定范围内。也就是说，单模光纤传输的光能不是完全集中在纤芯内，而是有相当部分在包层中传播。所以不用纤芯直径来作为衡量单模光纤中功率分布的参数，而用所谓的模场直径作为描述单模光纤传输光能集中程度的参数。 2/102022)()(2qdqqFdqqqFd)/sin(q当远场锥角到光纤的数值孔径附近时，基模的远场强度急剧衰减，则212NAd462.3 光纤传输特性光纤传输特性 光信号经过一定距离的光纤传输后要产生衰减和畸变，因而输出信号和输入信号不同，

18、光脉冲信号不仅幅度要减小，而且波形要展宽。产生信号衰减和畸变的主要原因是光在光纤中传输时存在损耗损耗和色散色散、非线性效应非线性效应等性能劣化。损耗和色散、非线性效应是光纤的最主要的传输特性，它们限制了系统的传输距离和传输容量。 吸收损耗是由吸收损耗是由SiO2材料引起的本征吸收和材料引起的本征吸收和由杂质引起的吸收产生由杂质引起的吸收产生的。的。 散射损耗与光纤材散射损耗与光纤材料及光纤中的结构缺陷料及光纤中的结构缺陷有关。有关。 辐射损耗则是由光辐射损耗则是由光纤几何形状的微观和宏纤几何形状的微观和宏观扰动引起的。观扰动引起的。0.010.050.10.51510501000.81.01.

19、21.41.6实 验波 导 缺 陷紫 外 吸 收瑞 利 散 射红 外吸 收波 长 / m损 耗 / (dBkm 1)光纤的传输性质光纤的传输性质1、光纤的损耗：、光纤的损耗：包括吸收损耗和散射损包括吸收损耗和散射损耗两部分。光纤的损耗将导致传输信号的耗两部分。光纤的损耗将导致传输信号的衰减。在光纤通信系统中，当入纤的光功衰减。在光纤通信系统中，当入纤的光功率和接收灵敏度给定时，光纤的损耗将是率和接收灵敏度给定时，光纤的损耗将是限制无中继传输距离的重要因素。限制无中继传输距离的重要因素。48损耗和损耗系数的定义损耗和损耗系数的定义 当工作波长为 时，L公里长光纤的衰减 及光纤每公里衰减 可用下式

20、表示： 式中：Pi、Po分别为光纤的输入、输出的光功率，单位W。L为光纤长度，单位km。 dBPPAoilg10)()(lg10)(kmdBPPLoi)(A)(49吸收损耗吸收损耗 本征吸收是由材料中的固有吸收引起的。物质中存在着紫外光区域光谱的吸收和红外光区域的吸收。吸收损耗与光波长有关。紫外吸收带是由于原子跃迁引起的。红外吸收是由分子振动引起的。 SiO2的光纤材料中含有一定的掺杂剂（如锗Ge，硼B，磷P等）和跃迁金属杂质（如铁Fe，铜Cu，铬Cr等）。这些成分的存在把紫外吸收尾部转移到更长的波长上去。所含的杂质离子，在相应的波长段内有强烈的吸收。杂质含量越多，损耗越严重。除了跃迁金属杂质

21、吸收外，氢氧根离子（OH-）的存在也产生了大的吸收。 50散射损耗散射损耗 散射损耗是由于材料不均匀，使光散射而引起的损耗。 瑞利散射损耗 瑞利散射是由于光纤内部的密度不均匀引起的。从而纤芯的折射率不均匀，光遇到不均匀点时改变传输方向，折射率瑞利散射损耗的大小与 A/4 成正比。 波导散射损耗 光纤在制造过程中，会发生某些缺陷（粗细不均、微小气泡等等）。这就会产生散射损耗。l瑞利散射损耗与波长瑞利散射损耗与波长四四次方成反比，瑞利散射次方成反比，瑞利散射系数取决于纤芯与包层系数取决于纤芯与包层折射率差折射率差。l瑞利散射损耗是光纤的瑞利散射损耗是光纤的固有损耗，它决定着光固有损耗，它决定着光纤

22、损耗的最低理论极限。纤损耗的最低理论极限。 如果如果=0.2%，在，在1.55m波长，光纤最低波长，光纤最低理论极限为理论极限为0.149 dB/km。0.010.050.10.51510501000.81.01.21.41.6实验波导缺陷紫外吸收瑞利散射红外吸收波长 / m损耗 / (dBkm1)52辐射损耗辐射损耗 光纤受到某种外力作用时，会产生一定曲率半径的弯曲。弯曲后的光纤可以传光，但会使光的传播途径改变。一些传输模变为辐射模，引起能量的泄漏，这种由能量泄漏导致的损耗称为辐射损耗。消逝场 cR CladdingCore场分布宏弯微弯532.3.2 色散特性（色散特性（Dispersio

23、n）p光纤中传输的光信号可能包括不同的频率成分和模式成分，这些包含不同频率或不同模式成分的光脉冲在光纤中传输的速度不同，从而产生时延差并引起光脉冲形状的变化。p定义色散（Dispersion）为单位波长间隔内不同波长成分的光脉冲传输单位距离后脉冲前后沿的时延变化量，其单位为ps/nmkm。色散是导致光纤中传输信号畸变的主要性能参数，会使光脉冲随着传输距离延长而出现展宽现象，进一步地产生码间干扰（ISI），继而增加系统的误码率。因此，色散一方面限制了光纤通信系统的传输距离，另一方面由于高速率系统对于色散更加敏感，因而色散也限制了光纤通信系统的传输容量。54色散分类色散分类 模式间色散：在多模传输

24、下，光纤中各模式在同一光源频率下传输系数不同，因而群速度不同而引起色散 材料色散：由于材料本身折射率随频率而变，于是信号各频率的群速度不同，引起色散。 波导色散：它是模式本身的色散。对于光纤中某一模式本身，在不同频率下，传输系数不同，群速不同，引起色散。 偏振模色散：输入光脉冲激励的两个正交的偏振模式之间的群速度不同而引起的色散。（1）材料色散）材料色散 Dm 其值由其值由实验确定实验确定, , SiO2材料的材料的近似经验公近似经验公式为式为)12731 (123)(mDkm)ps/(nm 计算和实验发现：计算和实验发现： 石英光纤石英光纤在波长波长 1273nm处，Dm=0， 1273nm

25、， Dm为正值正值。（2）波导色散）波导色散DW 由于实际的光源发出的不是理想的单频由于实际的光源发出的不是理想的单频光，光，计算和实验得出计算和实验得出, 普通单模光纤的普通单模光纤的波导波导色散系数色散系数 DW波长 01.8 m 范围都是负值都是负值。 其绝对值绝对值则 由由 纤芯半径纤芯半径、相对折射率相对折射率差差及折射率的分布规律折射率的分布规律确定确定。 一般讲，纤芯半径越小纤芯半径越小，折射率差越大折射率差越大，波导色散也越负。波导色散也越负。单模光纤色散特性单模光纤色散特性在一定的在一定的波长范围内波长范围内，波导色散波导色散与与材材料色散料色散具有具有相反相反的符号。的符号

26、。波导色散波导色散使使零色零色散波长散波长0 从从 1273 nm向右移动了向右移动了37nm 左左右，总色散在右，总色散在=1310nm 附近为零，即附近为零，即零零色散波长色散波长0=1310 nm小结：小结：l模式色散主要有不同的模式造成的，又称为模间色散，只存在于多模光纤。l材料色散和波导色散是对同一模式，又称为模内色散。l在多模光纤中色散主要包括模式色散、波导色散和材料色散。l在单模光纤中主要有材料色散、波导色散。 零色散波长零色散波长0=1310 nm的石英光纤是一种常规单模光纤常规单模光纤，国际电信联盟电信标准化机构 ITU T 将其命名为G.652 光纤光纤。这种光纤既可用于

27、1.31 m 波长区，也可用于1.55 m 波长区，是一种可供双窗口双窗口应用的单模光纤。 G.652光纤性能特点性能特点是： 1) 在 1.31m波长处的色散为零色散为零，衰减系数约为0.35dB/km，。 2）在波长为1.55 m附近衰减系数最小，约为 0.22dB/km，但在1.55 m 附近其具有最大色散系数，为17 ps/(nmkm)。 3）它的最佳工作波长在1.31m 区域。G.653色散位移光纤色散位移光纤 通过改变通过改变光纤光纤的结构参数、折射率分布的结构参数、折射率分布形状，力求加大波导色散，从而将形状，力求加大波导色散，从而将零色散零色散波长波长0从从 1.310m 位移

28、位移到到1.550m，实现，实现1.550m处处最低衰减最低衰减和和零色散波长零色散波长一致。这一致。这种光纤称为种光纤称为色散位移光纤色散位移光纤, ITU T 将其命将其命名为名为G.653光纤光纤。G.653光纤性能特点是：光纤性能特点是： G.653光纤光纤工作波长在工作波长在1.550m区域，区域，它非常适合于它非常适合于长距离单信道长距离单信道光纤通信系光纤通信系统。统。 由于由于G.653光纤光纤在在1.550m处处色散为零色散为零，所以在掺铒光纤放大器（所以在掺铒光纤放大器（大光功率影响大光功率影响）通道进行通道进行波分复用信号波分复用信号传输时，存在的传输时，存在的严严重问题

29、重问题是：在是：在1.550m波长区的零色散产波长区的零色散产生了生了四波混频四波混频非线性效应非线性效应。因此，。因此，G.653光纤光纤不能应用于密集波分复用传输系统不能应用于密集波分复用传输系统。G.654 1550nm损耗最小光纤损耗最小光纤 光纤又称为1550nm损耗最小光纤，它在1550nm处损耗系数很小，0.2dB/km，光纤的弯曲性能好。主要用于无需插入有源器件的长距离无再生海底光缆系统。其缺点是制造困难，价格贵性能模场直径(m)截止波长(nm)零色散波长(nm)工作波长(nm)损耗系数(dB/km)色散系数(ps/nmkm)1310nm1310nm 1550nm1310nm

30、1550nm要求值10.5 1530 131015500.45 0.20 0 +18G.655 非零色散位移单模光纤（非零色散位移单模光纤（NZ DSF） 为了解决G.652 光纤在1.550m处的色散限制色散限制问题和G.653光纤在1.550m处零色散产生了四波混频非线性效应的影响。性能模场直径(m)截止波长(nm)零色散波长(nm)工作波长(nm)损耗系数(dB/km)色散系数(ps/nmkm)1310nm1310nm 1550nm1310nm 1550nm要求值811 1480 15401565 15401565 0.5 0.24 -18 1|D|4 在在G.653光纤的基础上光纤的基

31、础上通过过改变光通过过改变光纤的结构参数、折射率分布形状的方法，纤的结构参数、折射率分布形状的方法，使得这种光纤在使得这种光纤在1.550m波长处的波长处的色散不色散不为零为零，零色散波长不在，零色散波长不在1.55m，而在，而在1.525m或或1.585 m。故其被称为。故其被称为非零色非零色散位移单模光纤散位移单模光纤，ITU T 将其命名为将其命名为G.655光纤光纤。G.655 光纤性能特点性能特点是： G.655 光纤性能特点性能特点是： 72性能模场直径(m)截止波长(nm)零色散波长(nm)工作波长(nm)损耗系数(dB/km)色散系数(ps/nmkm)1310nm 1550nm

32、 1310nm；1550nm1310nm; 1550nm要求值8 11 1270 1310;1550 13101550 0.5 ； 0.4 1； 1 为充分开发和利用光纤的有效带宽，需要光纤在整个光纤通信的波长段（13101550nm）能有一个较低的色散，G.656色散平坦光纤就是能在13101550nm波长范围内呈现低的色散（1ps/nmkm）的一种光纤。又叫宽带全波光纤。G.656 色散平坦光纤色散平坦光纤 G.657光纤（弯曲损耗不敏感单模光纤光纤（弯曲损耗不敏感单模光纤）和色散补偿光纤（）和色散补偿光纤（DCF）以G.652光纤为代表的单模光纤由于受弯曲半径的限制，光纤不能随意地进行小

33、角度拐弯安装，因此敷设和施工技术要求较高，特别是对于光纤接入环境急需弯曲半径更小的光纤。 为此ITU-T开发了用于接入网的低弯曲损耗敏感的G.657光纤。G.657光纤的弯曲半径可达510mm，可以像铜缆一样沿着建筑物内很小的拐角安装（直角拐弯），可以有效降低了光纤布线的施工难度和成本。7374性能模场直径(m)截止波长(nm)零色散波长(nm)工作波长(nm)损耗系数(dB/km)色散系数(ps/nmkm)1550nm 1310nm 1550nm1310nm 1550nm要求值6 1260 1550 1550 1.0 -80 -150 DCF是一种具有很大负色散系数的光纤，用来补偿常规光纤工

34、作于1310nm或1550nm处所产生的较大的正色散。DCF（色散补偿光纤）的性能指标与（色散补偿光纤）的性能指标与要求要求 G.652、 G.653、 G.655 的色散参数 补充补充1光纤的接头类型图 套管结构连接器简图 其基本原理是：以插针的外圆柱面为基准面，插针与套管之间为紧配合，当套管内孔、插针的外圆柱面和端面、光纤外圆柱面的同轴度加工非常紧密时，两根插针在套筒内对接，就实现了两根光纤的对接。 套管和插针的材料一般可以用铜或不锈钢，套管和插针的材料一般可以用铜或不锈钢， 但插针材料用但插针材料用ZrO2陶瓷最理想。陶瓷最理想。ZrO2陶瓷机械性能好、陶瓷机械性能好、 耐磨，耐磨， 热

35、膨胀系数和光热膨胀系数和光纤相近，使连接器的寿命纤相近，使连接器的寿命(插拔次数插拔次数)和工作温度范围和工作温度范围(插入损耗变化插入损耗变化0.1 dB)大大改善。大大改善。 按照插针端面形状，可以将连接器分为三类：普通的按照插针端面形状，可以将连接器分为三类：普通的FC型连接型连接器，光纤端面为平面。对于高反射损耗的连接器，器，光纤端面为平面。对于高反射损耗的连接器， 要求光纤端要求光纤端面为球面面为球面(PC（包括（包括SPC或或UPC） ：实现物理接触：实现物理接触)型。反射损耗最型。反射损耗最大的是大的是APC型，它除了采用球面接触外，还把端面加工成斜面，型，它除了采用球面接触外，还把端面加工成斜面，端面被磨成端面被磨成8度角，以使反射光反射出光纤。度角，以使反射光反射出光纤。连接器的类型按接头外形分类FCSCLCNTT公司开发。公司开