刍议光纤通信中光纤特点及应用研究

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1、当议光纤通信中光纤特点及应用研究摘要：随着当前我国各项通信技术的提升和发人们的经济生活水平及质量已经得到显著提升。光纤通信技术在使用的过程中，在提升信息传输质量及减少可能产生的串扰等方面具有实用效果。光纤通信技术在全球电信通信行业和有线电视网的干线及分配网等领域被广泛的应用。在光纤通信的发展中，光纤的特性对光纤通信系统的影响越来越得到重视。关键词：光纤通信；光纤特点；应用中图分类号：U285文献标识码：A前言随着互联网技术的发展，社会经济的发展对通信带宽提出了越来越高的要求，这些要求直接推动了现代

2、光纤通信系统高速化、宽带化、智能化的发展。在这样的技术环境下，随着光纤放大器技术的成熟与广泛运用，光纤的特性对系统影响的研究越来越深入。光纤特性中的衰减因素已不再是限制陆地光传输系统性能的主要原因，而色散、偏振模色散和非线性效应则成为了影响现代光纤通信性能指标的主要因素，在光纤通信广泛应用的环境下，对光纤的研究也显得越来越重要，本文通过介绍了光纤的种类及一些结构特点，并对光纤的维护应用进行了研究。1.光纤的种类按光纤的材料分类有石英光纤和全塑料光纤；按折射率剖面分类有阶跃和梯度光纤；按工作波长分类

3、有短波长、长波长和双窗口光纤之分，按传输模数分类，光纤可分为多模和单模光纤两种。传输的波模为多个称多模光纤(MMD)，它有阶跃(SI)和渐变(GI)两种类型，截面均为50nm.km,工作波长为800nm,传送频带前者最高为50MHz.km,后者为1GHz.km。多模光纤因各模式群速不同因而导致信号色散现象，这是多模光纤的典型传输特点。传输的波模仅1个的为单模光纤(SMF)，它的工作波长分别为1310nm和1550nm，光纤直径为10nm，传输频带都为10GHz.km,现在的接人网中均采用单模光纤传

4、送几十套电视节目。单模光纤分G.652,G.653,G.654三种不同类型。G.652是目前最常用的单模光纤，被称为1310nm波长性能最佳的光纤，也叫色散未移位单模光纤。其纤芯折射率分布为匹配包层和下陷包层两类，都可在双窗口波长工作，在1310nm时，理论色散值为零；在1550nm时，传输损耗最低；而G.653光纤通过改变折射率分布，使零色散点从1310nm移至1550nm，使光纤最小衰减窗口和零色散窗口均统一在1550nm波长上，G.653光纤也叫色散位移光纤；G.654光纤是1550nmnm

5、波长损耗最小的光纤，设计这种光纤时，主要考虑怎样降低1550nm处的衰减，其零色散点仍在1310nm波长处，这类光缆主要用于海底光纤通信。1.光纤的特性光纤的特性主要有色散、偏振模色散和非线性效应等。损耗和色散是光纤最重要的传输特性。损耗限制系统的传输距离，色散则限制系统的传输带宽。2.1光纤损耗在信号传输的过程中，都希望信号传得越远越好，因各种原因都会使光纤产生损耗，因此光纤损耗的大小起着关键性的作用，那么传输损耗就是光纤最重要的特性之一，光纤的损耗主要来自于以下几方面：(1)光纤结构造成的损耗

6、。纤芯和包层虽属石英玻璃介质，因各自掺杂剂材料的不同，其折射率不同。折射率高的材料，瑞利散射损耗大，反之折射率低的材料，瑞利散射损耗较小。(2)光纤的弯曲损耗。光纤弯曲曲率的大小会引起辐射损耗大小的变化，若光纤自身细微的弯曲部分连接起来，会产生光纤连续微弯，引起损耗增加。(3)吸收与散射损耗。光在纤芯中传输时，有部分光能在材料中被吸收，因而引起损耗，这就要求生产光纤时所用的材料尽量不吸收光能，减少不必要的损耗。散射损耗是指已被散射的光向着包层之外泄漏，或者朝逆方向返回。引起逆方向的传输损耗。(1)

7、光纤的熔接损耗。光纤熔接会产生接头损耗，所以光纤的熔接损耗是由操作人员和熔接机控制的，应以最高的技术最好的熔接机来达到光纤熔接后的最低损耗值。2.2色散光纤放大器技术的成熟和广泛运用成功地改善了光纤损耗对陆地光通信系统性能的影响，但由于光纤放大器是仅对光信号进行功率补偿的模拟器件，并不能直接完成光信号的再生，色散的累积将导致光信号在传输过程中出现脉冲展宽并产生严重的码间串扰，因此，色散已成为目前限制光通信高速率和长距离发展的主要原因之一。因此，色散和色散斜率是影响高速光通信系统长距离传输的重要因素

8、。改善色散、色散斜率对系统性能的影响在系统规划时应当考虑选择合适的光纤作为传输介质，同时也可以依靠色散补偿技术来实现。单模光纤的色散主要包括材料色散(CD)和波导色散(认心)，其中材料色散主要由制造光纤的材料的色散特性、掺杂物质的色散特性以及光纤制造工艺决定，波导色散主要由光纤剖面结构决定。2.3偏振模色散(PMD)光信号在单模光纤中是以两个相互正交的线性偏振模式进行传输的，理论上，如果光纤在材质均匀度、物理性状等方面均无缺陷，则这两个偏振模将会以相同的速度传输。但在实际的光纤制造