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1、,(G.652),(G.653),(G.655),(DCF),1.4 表示光纤性质的参数 1.4.1 光学参数 (1)相对折射率差(),(2) 数值孔径(NA)和受光角,数值孔径NA(Numerical Aperture) 受光角,(3) 折射率分布系数 折射率分布： 其中，n(0)是纤芯中心的折射率，a为纤芯半径，是折射率分布系数。,折射率分布形状,(4) 归一化频率 归一化频率说明光纤中允许传输的模式的数量。 V2.405时，只传输基模。 (5) 截止波长 截止波长是保证光纤实现单模传输的必要条件。 光纤中传输的波长大于c时，光纤为单模光纤。,1.4.2 结构参数 (1) 芯径 (2) 外

2、径,(3) 纤芯非圆率和包层非圆率 (4) 偏心率或不圆度 x为纤芯中心与包层中心的距离。,1.5 光纤的设计和制造 1.5.1 光纤的设计 1. 多模光纤的设计 通信用多模光纤标准尺寸：d=50m，D=125 m，NA=0.200.23，1.0%1.3 用途：局域网、模拟电视、图像传输、大功率泵浦激光器输出。,2. 单模光纤的设计 (1) 常规单模光纤 性能对1310nm波长的光波最佳。 匹配包层阶跃型：纤芯掺锗（Ge）。损耗、色散性能好。 压低包层阶跃型：纤芯掺锗减少，包层掺氟（F）和磷（P）。损耗、色散性能好，弯曲损耗低。 纯石英纤芯型：包层掺氟。损耗最低。,(2) 最佳单模光纤 性能对

3、1550nm波长的光波最佳。 1.5.2 光纤的制造 过程：制作预制棒拉丝涂覆 (1)制作预制棒 MCVD改进的化学汽相沉积法 PVCD等离子体激活化学汽相沉积法 OVD棒外汽相沉积法 VAD轴向汽相沉积法,MCVD法的特点：在石英反应管（衬底管）内沉积内包层和芯层的玻璃，整个系统处于封闭的超提纯状态下。,MCVD法制备光纤预制棒示意图,掺杂试剂,第一步：熔制光纤的内包层玻璃。 主体材料：液态SiCl4；掺杂试剂：CF2Cl2, SF6, C2F4；载运气体：O2 SiCl4+O2SiO2+2Cl2 2 CF2Cl2+ SiCl4+2O2 SiF4+2Cl2 +2CO2 石英管内壁上形成SiO2SiF4玻璃层，作为光纤内包层。,CF2Cl2,第二步：熔制芯层玻璃。 主体材料：液态SiCl4；掺杂试剂：GeCl4；载运气体：O2 SiCl4+O2SiO2+2Cl2 GeCl4+O2GeO2+2Cl2 SiO2 GeO2沉积在内包层玻璃上，成为芯层玻璃。,(2) 预制棒拉制成丝,预制棒由送料机构送入管状加热炉（石墨电阻炉）中，当预制棒尖端热到一定温度时，粘度变低，靠自身重量逐渐下垂变细形成纤维。纤维经由纤径测量仪监测并拉引到牵引辊绕到卷筒上。送料机构的速度必须与牵引辊收丝的速度相适应。拉丝速度一般为30100米/秒。,预制棒拉丝示意图,(3) 涂覆 裸露在空

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