国脉信息学院光纤课件.ppt

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1、第2章　　光导纤维2.1光纤、光缆的结构和分类2.2用射线理论分析光纤的导光原理2.3用波动理论法分析光纤的导光原理2.4单模光纤2.5光纤的传输特性2.6光纤的非线性效应12.1光纤光缆的结构和分类2.1.1光纤的结构2.1.2光纤的分类2.1.3光缆的结构2.1.4光缆的分类2.1.5光缆的型号和规格2目前，通信用的光纤绝大多数用石英材料做成的横截面积很小的双层同心圆柱体。光纤由涂覆层、纤芯、包层组成。2.1.1光纤的结构3折射率高的中心部分叫做纤芯，其折射率为n1，直径为2a；折射率低的外围部分称为包层，其折射率为n2，直径为

2、2b。4纤芯：纤芯位于光纤的中心部位（直径d1=9～50μm）。多模光纤的纤芯为50μm，单模光纤的纤芯为9～10μm。成份：高纯度的二氧化硅。还掺有极少量的掺杂剂（如二氧化锗，五氧化二磷）。作用：适当提高纤芯对光的折射率(n1)，用于传输光信号。5包层：位于纤芯的周围（直径d2=125μm），含有极少量掺杂剂的高纯度二氧化硅。作用：适当降低包层对光的折射率(n2)，使之略低于纤芯的折射率，即n1>n2，这是光纤结构的关键，它是使光信号封闭在纤芯中传输。涂敷层：由丙烯酸酯、硅橡胶和尼龙组成的涂敷层。作用：增加光纤的机械强度与可弯曲性

3、。6目前在通信中使用较为广泛的光纤有两种：紧套光纤与松套光纤。72.1.2光纤的分类1、按照光纤横截面折射率分布不同来划分——>阶跃型光纤纤芯折射率n1沿半径方向保持一定，包层折射率n2沿半径方向也保持一定，而且纤芯和包层的折射率在边界处呈阶梯型变化的光纤称为阶跃型光纤，又称为：均匀光纤。——>渐变型光纤如果纤芯折射率n1随着半径加大而逐渐减小，而包层中折射率n2是均匀的，这种光纤称为渐变型光纤，又称为：非均匀光纤。892、按照纤芯中传输模式的数量划分只有满足全反射条件的模式光波才能在纤芯中准确地传输10——>多模光纤~在一定的工

4、作波下，多模光纤是能传输多种模式的介质波导。~多模光纤可以采用阶跃折射率分布，也可采用渐变折射率分布~多模光纤的纤芯直径约为50μm。~模式色散，仅适用于低速率、短距离通信11——>单模光纤~光纤中只传输一种模式时，叫做单模光纤~单模光纤的纤芯直径较小，约为4～10μm~适用于大容量、长距离的光纤通信。12单模光纤Vs多模光纤133、按照传输波长分类（1）短波长光纤：0.85μm（0.8～0.9μm）作用：用于短距离市话中继线路或专用通信网等线路。（2）长波长光纤：1.3～1.6μm（主要有1.3μm和1.55μm两个窗口）作用：用

5、于干线传输。4、按套塑结构分类（1）紧套光纤（2）松套光纤14思考：试比较下列单模光纤的异同点（1）G.652光纤（2）G.653光纤（3）G.654光纤（4）G.655光纤152.1.3光缆的结构经过一次涂敷或二次涂敷（套塑）以后的光纤，虽然具有一定抗拉强度，但还是经不起工程应用中的弯折、扭曲、和侧压力的作用。为此欲使光纤达到工程应用的要求，必须通过绞合、套塑、金属恺装等措施，把若干根光纤组合在一起，这就构成了光缆。光缆能够承受实用条件下的抗拉、抗冲击、抗弯、抗扭曲等机械性能，能够保证光纤原有的传输特性，并且使光纤在各种环境条件下

6、可靠工作光缆的结构：一般可分为缆芯、护层、加强芯三大部分。（1）缆芯：缆芯由光纤的芯数决定，可分为单芯型和多芯型两种。（2）护层：护层可分为内护层和外护层。（3）加强芯：加强芯主要承受敷设安装时所加的外力，用来保护光纤。161．层绞式结构光缆17182．骨架式结构光缆193．束管式结构光缆4．带状结构光缆可以容纳大量光纤5．单芯结构光缆采用松套光纤或者将一次光固化涂层光纤直接置于骨架或者束管来制造6．特殊结构光缆（1）海底光缆浅海光缆&深海光缆（2）无金属光缆20现阶段的光缆分类：（1）室外光缆（2）软光缆（3）室内光缆（4）设备内

7、光缆（5）海底光缆（6）特种光缆212.1.5光缆的型号和规格Ⅰ分类Ⅱ加强构件Ⅲ光缆结构特性Ⅳ护套Ⅴ外护层(1)铠装层(2)外被层或外套Ⅵ光纤芯数　直接由阿拉伯数字写出Ⅶ光纤类别A多模光纤B单模光纤Ⅰ分类GY通信用室(野)外光缆GM通信用移动式光缆GJ通信用室(局)内光缆GS通信用设备内光缆GH通信用海底光缆GT通信用特殊光缆Ⅱ加强构件无金属加强构件F非金属加强构件G金属重型加强构件Ⅲ光缆结构特性S光纤松套被覆结构J光纤紧套被覆结构D光纤带结构无层绞式结构G骨架槽结构X缆中心管(被覆)结构T填充式结构B扁平结构Z阻燃C自承式结构Ⅳ

8、护套Y聚乙烯V聚氯乙烯F氟塑料U聚氨酯E聚酯弹性体A铝带-聚乙烯粘结护层S钢带-聚乙烯粘结护层W夹带钢丝的钢带-聚乙烯粘结护层L铝G钢Q铅Ⅴ外护层(1)铠装层0无铠装2双钢带3细圆钢丝4粗圆钢丝5皱纹钢带6双层圆钢丝(2)外被层或外套