光電子技術(shù)——光纖與光纖技術(shù)簡介

1、光纖和光纖制造工藝，2、光纖介紹光纖制造工藝主要光纖產(chǎn)品介紹光纖技術(shù)開發(fā)概述，內(nèi)容，3，1。光纖簡介，4，1。光纖簡介，什么是光纖？光纖是光纖的縮寫。光纖以光脈沖形式傳輸信號(hào)，材料是以玻璃或有機(jī)玻璃為主的網(wǎng)絡(luò)傳輸介質(zhì)。5，纖維結(jié)構(gòu)，纖維由三部分組成：芯(芯)包層(cladding)涂層層(coting)-內(nèi)層(buffer layer)-外層(buffer layer)纖維簡介，6，光纖分類，1。光纖簡介，7，1。光纖簡介，模式概念，模式是指光在光纖中傳輸?shù)姆绞?電磁場分布形式)。光纖能傳導(dǎo)的模式由光纖結(jié)構(gòu)參數(shù)決定。外界激勵(lì)沒有改變模式的內(nèi)在特性，只能激勵(lì)光纖允許的模式。模式是光波動(dòng)方程的解法。對(duì)應(yīng)于波動(dòng)方程的一個(gè)特征值，并滿足所有邊界條件。每個(gè)模式對(duì)應(yīng)于沿光纖軸傳播的一種電磁波。8、單模和多模光纖、步進(jìn)多模、單模光纖、1 .光纖簡介，9，光纖幾何尺寸，芯徑單模光纖：10um多模光纖：50um/62.5um包層直徑普通纖維：125um涂層直徑普通纖維內(nèi)層- 170200um外層-245 um，1。光纖簡介，10，光纖工作原理，光纖在接口上利用光的全反射原理工作。1 .光纖簡介，11，光纖截面折射率圖，多模式，G.652，G.655，1 .光纖簡介，12，使用光纖通信原理，數(shù)字通信原理進(jìn)行光纖通信。，1 .光纖簡介，13，光纖通信網(wǎng)絡(luò)，1。光纖簡介，14，光纖通信特性，1。光纖簡介，優(yōu)點(diǎn)：信號(hào)損失小，繼電器距離長；光纖作為絕緣體不受電磁干擾。玻璃纖維不產(chǎn)生電磁場，氣密性高。輕便，易于建設(shè)和運(yùn)輸。缺點(diǎn)：光纖制造工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。光連接很復(fù)雜。支持的光學(xué)設(shè)備價(jià)格更高，15，2。光纖制造工藝，16，2。光纖制造工藝，光纖制造基本工藝，17，2。光纖制造工藝，預(yù)制棒簡介，預(yù)制棒大小：-直徑：60mm，80mm， 150mm-長度：1m 2m，制造棒方法：-玻璃分離器方法-溶膠-凝膠法-氣相沉積法-正確的折射率分布，18，2。光纖制造工藝、預(yù)制棒制造工藝、氣相沉積法、管外法、管內(nèi)法、管外汽相沉積法(OVD)、汽相軸沉積法(VAD)、增強(qiáng)型管內(nèi)化學(xué)氣相沉積法(MCVD)、等離子管內(nèi)化學(xué)氣相沉積法(OVD)纖維制造工藝，全球4種工藝的一般市場份額，20，OVD(管外汽相沉積方法)，優(yōu)點(diǎn)：沉積速度高，預(yù)制棒體積低，原料純度要求高，生產(chǎn)率不足：折射率剖面粗糙，原料利用率低結(jié)論：精通包裝層制造，2 .光纖制造工藝，21，VAD(汽相軸向沉積方法)，優(yōu)點(diǎn)：高沉積速率，預(yù)制棒體積，低原料純度要求，低生產(chǎn)率不足：低折射率剖面，低原料利用率結(jié)論：適合封裝層制造，2 .光纖制造工藝，22，增強(qiáng)型管內(nèi)化學(xué)氣相沉積(MCVD)，優(yōu)點(diǎn)：投資少，操作容易，工藝控制缺陷低：原料利用率低，折射率剖面不準(zhǔn)確結(jié)論：善于包裝制造，芯制造繼PCVD后2。光纖制造工藝，23，等離子管內(nèi)化學(xué)氣相沉積(pcvd)，優(yōu)點(diǎn)：沉積層薄，工藝控制強(qiáng)，折射率剖面精密原料利用率不足：原料純度高，沉積率低結(jié)論：擅長纖維制造，2 .光纖制造工藝，24，PCVD工藝的優(yōu)點(diǎn)，原材料利用率高的四氯化硅sicl 4 100%四氯化鍺gecl 4 85%氟c2f6 90%-節(jié)約原材料，降低成本，對(duì)環(huán)境保護(hù)有好處，沉積數(shù)高達(dá)3000層2.光纖制造工藝，25，PCVD工藝，PCVD沉積，芯棒測試，外套，篩分，拉絲，熔化，2。光纖制造工藝，26，PCVD沉積，反應(yīng)機(jī)理siccl 4 O2SiO 2 2c L2 gecl 4 O2geo 2 2c L2優(yōu)點(diǎn)沉積超薄工藝控制強(qiáng)折射率截面精確原料利用率高2。光纖制造工藝，27，熔化設(shè)備，由PCVD沉積的管子，在熔化罐上用實(shí)心預(yù)制棒熔化。2 .光纖制造工藝，28，芯軸測試，套筒棒，焊接芯軸設(shè)備測試結(jié)果芯軸質(zhì)量，2。光纖制造工藝，29，2。光纖制造工藝，30，2。為了保證光纖制造工藝、拉絲、31、成品光纖的足夠強(qiáng)度，纖維對(duì)分選機(jī)應(yīng)用一定張力進(jìn)行了強(qiáng)度審查。2 .光纖制造工藝，篩分，32，強(qiáng)度測試后，合格光纖進(jìn)行傳輸性能和形狀特性測試。2 .光纖制造工藝，測試和包裝，33，3。主要光纖產(chǎn)品，34，3。主要光纖產(chǎn)品，DCF光纖，光纖，一般光纖，特殊光纖，單模光纖，多模光纖，保偏光纖，大芯徑光纖，光子晶體光纖，產(chǎn)品分類，35，3。主要光纖產(chǎn)品，普通單模光纖(G652A/B)，特性：光纖中只有傳導(dǎo)基本模式；內(nèi)核較小，傳輸帶寬高。焊接和耦合困難，對(duì)光源要求高。制造過程很簡單。單模光纖，lp00，cladding，core，36，3。主要纖維產(chǎn)品、多模光纖(GIMM)的折射率分布(G651)、折射率分布公式N2 (r)=N2 1-2 (r/a) g g=1三角形分布；G=2拋物線分布；g=步長分布，37，3。主要光纖產(chǎn)品，梯度多模式光纖(GIMM)，特性：光纖中的多模式傳導(dǎo)；芯徑，大模色散；容易耦合，光源要求低；制造過程復(fù)雜。，38，正確折射率輪廓控制消除中心凹陷消除核心/包層界面缺陷，3 .主要光纖產(chǎn)品，多模式光纖制造中PCVD工藝的優(yōu)點(diǎn)，39，3。主要光纖產(chǎn)品，各種光纖的用途，單模光纖：一般單模：高速，遠(yuǎn)距離傳輸通信骨干。多模式光纖：50um多模式：LAN通信、聲音/視頻信號(hào)傳輸和數(shù)據(jù)傳輸。62.5um多模式：LAN通信(北美洲常用)。40，3。主要纖維產(chǎn)品，介紹特殊纖維，保偏光纖特性：折射率高，維修性能好；消耗量低。彎曲穩(wěn)定性好。保偏光纖應(yīng)用：光纖陀螺；偏振敏感裝置；偏振傳感器；熊貓型保偏光纖，41，3 .主要纖維產(chǎn)品，介紹特殊纖維，DCF光纖特性：負(fù)分散值(半分散光纖)；高漫射坡率；芯徑小，相對(duì)折射率高。42，3。主要光纖產(chǎn)品，DCF光纖應(yīng)用，43，3。主要光纖產(chǎn)品，介紹特殊光纖，大芯徑光纖功能：大光纖芯徑(可達(dá)190um以上)，NA值；與光源的光耦合效率；允許更高的光源密度。大型芯光纖應(yīng)用：工業(yè)局域網(wǎng)；光纖傳感激光能量傳輸；44，3。主要光纖產(chǎn)品，特殊光纖簡介，光子晶體光纖(PCF):45，4。光纖技術(shù)開發(fā)概述，46，1980-2010年中國電話用戶和電話普及率，語音服務(wù)的發(fā)展，47，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)數(shù)量每年增加一倍，48，人均光纖，4，5，米光纖波分復(fù)用技術(shù)是擴(kuò)展信息高