《光纤及研磨工艺》PPT课件

1、第8章光纤及研磨工艺,8.1 光纤的结构与基本分类 8.2 光纤的优缺点 8.3 光纤通信系统 8.4 光纤研磨工艺 8.5 光纤研磨工艺的安全问题 8.6 光纤跳线的测试方法和相关工具 8.7 光纤相关知识扩展,8.1 光纤的结构与基本分类,光纤的结构 光纤的基本分类,光纤的结构,光纤是光导纤维的简称，是由一组光导纤维组成的用于传播光束的、细小而柔韧的传输介质，它由石英玻璃或者特制塑料拉成的柔软细丝。通常由涂覆层、包层、纤芯组成。,光纤的基本分类,单模光纤 多模光纤,单模光纤,单模光纤主要用于长距离通信，纤芯直径很小，其纤芯直径为8-10m，而包层直径为 125m。由于单模光纤的纤芯直径接近

2、一个光波的波长，因此光波在光纤中进行传输时，不再进行反射，而是沿着一条直线传输。正由于这种特性使单模光纤具有传输损耗小、传输频带宽、传输容量大的特点。在没有进行信号增强的情况下，单模光纤的最大传输距离可达3000米，而不需要进行信号中继放大。,多模光纤,多模光纤的纤芯直径较大，不同入射角的光线在光纤介质内部以不同的反射角传播，这时每一束光线有一个不同的模式，具有这种特性的光纤称为多模光纤。多模光纤在光传输过程中比单模光纤损耗大，因此传输距离没有单模光纤远，可用带宽也相对较小些。,单模/多模光纤区别,目前单模光纤与多模光纤的价格差价不大，但单模光纤的连接器件比多模光纤的昂贵得多，因此整个单模光纤

3、的通讯系统造价相比多模光纤的也要贵得多。,单模光纤和多模光纤比较,8.2 光纤的优点,传输频带宽，通信容量大 电磁绝缘性能好，不受电磁干扰影响 信号衰减小，传输距离大 保密性好 中继器间隔较大，可以降低成本 线径细、重量轻 抗腐蚀 制造原料丰富,光纤的缺点,纤芯质地较脆，强度低，容易折断 光缆的安装和连接相对困难，需专业人员 与铜缆的连接需专用的信号转换设备 光缆的价格还是比较高,光纤使用,光纤只能单向传输信号，因此要双向传输信号必须使用两根光纤，为了扩大传输容量，光缆一般含多根光纤且多为偶数，例如6芯光缆、8芯光缆、12芯、24芯、48芯光缆等，一根光缆甚至可容纳上千根光纤。 在综合布线系统

4、中，一般采用纤芯为62.5m/125m规格的多模光缆，有时也用50m/125m和100m/140m的多模光缆。户外布线大于2km时可选用单模光缆。,8.3 光纤通信系统,光纤通信系统由光源、光纤、光发光机、光接收机组成。,不同光源特性比较,光纤通信系统优点,传输频带宽，通信容量大 信号衰减小，传输距离大 抗干扰能力强，应用范围广 线径细、重量轻 抗腐蚀 光纤制造原料丰富,8.4 光纤研磨工艺,看书P60-70,8.5 光纤研磨工艺的安全问题,安全工作服 安全眼镜 手套 安全工作区,8.6 光纤跳线的测试方法和相关工具,使用研磨工具中的专用显微镜 高档的视频显微镜 专用电缆认证测试仪 将光纤跳线

5、投入使用,看是否连通,8.7 光纤相关知识扩展,光纤是一种能传导光波的介质，可以使用玻璃和塑料制造光纤，超高纯度石英玻璃纤维制作的光纤可以得到最低的传输损耗。光纤质地脆，易断裂，因此纤芯需要外加一层保护层。,光纤结构,折射率,折射率IR=光在真空中的速率/光在介质中的速率 （折射率：空气水玻璃） 折射率越大,光的传播速率越小,光纤传输特性,光导纤维通过内部的全反射来传输一束经过编码的光信号。由于光纤的折射系数高于外部包层的折射系数，因此可以使入射的光波在外部包层的界面上形成全反射现象,光纤内部结构详解,看书P74-75,光纤分类,按光纤横截面折射率分布分类 按工作波分类 按套塑类型分类,按光纤

6、横截面折射率分布分类,突变型（SI阶跃型） 渐变型（GI梯度型）,突变型（SI阶跃型）,纤芯部分折射率不变,而在芯-包界面折射率突变。纤芯中光线轨迹呈锯齿形折线。这种光纤模间色散大，带宽只有几十兆赫公里。常做成大芯径，大数值孔径（例如芯径为100微米，NA为0.30）光纤,以提高与光源的耦合效率，适用于短距离、小容量的通信系统。 由于模态色散厉害，所以在多模光纤较少用,渐变型（GI梯度型）,纤芯中心折射率最高，沿径向渐变小 可以把这种光纤的纤芯分割成多层突变型光纤来分析其传输原理。这种光纤芯径和数值孔径必然很小,一般芯径只有数微米，因此连接耦合难度大。由于是单模传输，消除了模间色散,在波长1.3微米附近材料色散又趋近于零，因此带宽极大（可达数百吉赫公里）。单模光纤被视为今后大容量长途干线通信的主要传输线。,按工作波分类,短波 长波,短波光纤,波长在0.60.9微米，典型的在0.85微米。 短波属于早期产品，现在很少使用。,长波光纤,波长在1.31微米和1.55微米 光纤衰减最小，带宽宽，适合长距离、大容量通信。,按套塑类型分类,紧套光纤：通过二次、三次涂覆