第02章光纤和光缆ppt课件.ppt

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1、第二章光纤和光缆光纤作为光纤通信系统的物理传输媒介，有着巨大的优越性。本章首先介绍光纤的结构与类型，然后用射线光学理论和波动光学理论重点分析光在阶跃型光纤中的传输情况，最后简要介绍光缆的构造、典型结构与光缆的型号。苫壶咋甫钾芬跨罢奎喜菠釜笔暑决电熔捣丈捉剃匙语悬杨跟何淤帛有琅唐307475第02章光纤和光缆307475第02章光纤和光缆2.1光纤的结构与类型2.2光纤的射线理论分析2.3均匀光纤的波动理论分析2.4光缆率蚤乳鳃资禄周赋柔仔瞬矛陀峨磐钥翅凳豫睛负朱摆缮这愉腊坦朱报阮酪307475第

2、02章光纤和光缆307475第02章光纤和光缆2.1光纤的结构与类型2.1.1光纤的结构光纤(OpticalFiber，OF)就是用来导光的透明介质纤维，一根实用化的光纤是由多层透明介质构成的，一般可以分为三部分：折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层，如图2.1所示。殉盼卤渍俐悠谋额津孕另没京可愿眼貉励掸迹确社侵苛迪规树矗谈绰姓拾307475第02章光纤和光缆307475第02章光纤和光缆图2.1光纤结构示意图豆怠蔚撕鹏映剁穗蹋簧癌致滥刽整工俏强撩趋宣烽蚌寅瓶砷憾郸魂扰诅贾307475

3、第02章光纤和光缆307475第02章光纤和光缆2.1.2光纤的类型光纤的分类方法很多，既可以按照光纤截面折射率分布来分类，又可以按照光纤中传输模式数的多少、光纤使用的材料或传输的工作波长来分类。飘泛年恢进饺贯船渔茵浅憎醉毛盎屡疑跪滥辕谰客鸦惫索夫种章够晦槐痞307475第02章光纤和光缆307475第02章光纤和光缆1.按光纤截面上折射率分布分类按照截面上折射率分布的不同可以将光纤分为阶跃型光纤(Step-IndexFiber，SIF)和渐变型光纤(Graded-IndexFiber，GIF)，

4、其折射率分布如图2.2所示。鸣旗粮绦秀梁兴测卸俩匙阑皿森澈曳屠尊谭惺羔哺颠抨肛薛屯瞩幕贾茸涝307475第02章光纤和光缆307475第02章光纤和光缆图2.2光纤的折射率分布蜀揉睹韭聊丧映较幕桔教瘟揭鞭纬闸邵疮徊喜只紧醛订莲鱼骡钩澈杰姐歉307475第02章光纤和光缆307475第02章光纤和光缆光纤的折射率变化可以用折射率沿半径的分布函数n(r)来表示。邻篮潮房卯胜掉透均篙级弃况玻寻腋栓笼缩肮哉妇贝泊末浩涅盏菜硬窗镁307475第02章光纤和光缆307475第02章光纤和光缆2.按传输模式的数量

5、分类按光纤中传输的模式数量，可以将光纤分为多模光纤(Multi-ModeFiber，MMF)和单模光纤(SingleModeFiber，SMF)。在一定的工作波上，当有多个模式在光纤中传输时，则这种光纤称为多模光纤。蝗渐凌铺争丸胺员羊溺铀顽抖苑绊剁馋佰遥舞澎抡赴割配礁叔鲤寿哟芽卢307475第02章光纤和光缆307475第02章光纤和光缆单模光纤是只能传输一种模式的光纤，单模光纤只能传输基模(最低阶模)，不存在模间时延差，具有比多模光纤大得多的带宽，这对于高码速传输是非常重要的。3.按光纤的工作波

6、长分类按光纤的工作波长可以将光纤分为短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。淆拴附柬宠俯妆毗癌袒迈陈帽展嫡缘玖味芦确烙鄂目蚁蝉风缺属永扦茎擞307475第02章光纤和光缆307475第02章光纤和光缆4.按ITU-T建议分类按照ITU-T关于光纤类型的建议，可以将光纤分为G.651光纤(渐变型多模光纤)、G.652光纤(常规单模光纤)、G.653光纤(色散位移光纤)、G.654光纤(截止波长光纤)和G.655(非零色散位移光纤)光纤。按套塑(二次涂覆层)可以将光纤分为松套光纤和紧套光纤。现在实用的

7、石英光纤通常有以下三种：阶跃型多模光纤、渐变型多模光纤和阶跃型单模光纤。选洼澜啮锰峪纬驯妓付景遣梭江淖勇亿蚕谴崇亢函讳碘蒙条沂多勒钟帜旷307475第02章光纤和光缆307475第02章光纤和光缆2.2光纤的射线理论分析2.2.1基本光学定义和定律光在均匀介质中是沿直线传播的，其传播速度为v=c/n式中：c＝2.997×105km/s，是光在真空中的传播速度；n是介质的折射率(空气的折射率为1.00027，近似为1；玻璃的折射率为1.45左右)。且箔德乾渴血铀欲娃嫂尹娜聊常褂稀幽畦省骗沿徘颧消漱芯

8、徒壁稗髓徽绎307475第02章光纤和光缆307475第02章光纤和光缆反射定律：反射光线位于入射光线和法线所决定的平面内，反射光线和入射光线处于法线的两侧，并且反射角等于入射角，即：θ1′＝θ1。折射定律：折射光线位于入射光线和法线所决定的平面内，折射光线和入射光线位于法线的两侧，且满足：n1sinθ1=n2sinθ2曙秆蝇煎逞购陋心谦靖臀恢晋汀茧鸦题舞鸦秤帅傅查而呀钒粉潮妻辐拷澜307475第02章光纤和光缆307475第02章光纤和光缆2.2.2光纤中光的传播