單模和多模光纖的特點和應用

1、單模和多模光纖的特點和應用一、光纖結(jié)構(gòu)光纖是光導纖維的簡稱，是一種新的光波導，是光通信系統(tǒng)最普遍和最重要的傳輸媒質(zhì)它由單根玻璃纖芯、緊靠纖芯的包層、一次涂覆層以及套塑保護層組成。（光纖呈圓柱形，由纖芯、包層和涂覆層三部分組成。）纖芯和包層由兩種光學性能不同的介質(zhì)構(gòu)成，內(nèi)部的介質(zhì)對光的折射率比環(huán)繞它的介質(zhì)的折射率高。包在外圍的覆蓋層就像不透明的物質(zhì)一樣，防止了光線在穿插過程中從表面逸出。1.纖芯位置:位于光纖的中心部位，直徑：在4-50mm,單模光纖的纖芯直徑4-10mm,多模光纖的纖芯直徑為為50mm。纖芯的成分：含有極少量摻雜劑的高純度二氧化（如二氧化鍺,五氧化二磷）作用硅適當提高纖芯對光的

2、折射率,用于傳輸光信號。2.包層位置:位于纖芯的周圍直徑：125mm是成分：是含有極少量摻雜劑的高純度二氧化硅。摻雜劑（如三氧化二硼）的作用：適當降低包層對光的折射率，使之略低于纖芯的折射率，即纖芯的折射率大于包層的折射率（這是光纖結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵），它使得光信號封閉在纖芯中傳輸。3.光纖的最外層為涂覆層，包括一次涂覆層、緩沖層和二次涂覆層。一次涂覆層：一般使用丙烯酸醋、有機硅或硅橡膠材料；緩沖層：一般為性能良好的填充油膏；二次涂覆層：一般多用聚丙烯或尼龍等高聚物。涂覆層的作用：是保護光纖不受水汽侵蝕和機械擦傷，同時增加光纖的機械強度與可彎曲性，起著延長光纖壽命的作用。涂覆后的光纖外徑約2.5mm。

3、4.光纖最重要的兩個傳輸特性損耗和色散是光纖最重要的兩個傳輸特性，它們直接影響光傳輸?shù)男阅?。（l）光纖傳輸損耗：損耗是影響系統(tǒng)傳輸距離的重要因素之一，光纖自身的損耗主要有吸收損耗和散射損耗。吸收損耗是因為光波在傳輸中有部分光能轉(zhuǎn)化為熱能；散射損耗是因為材料的折射率不均勻或有缺陷、光纖表面畸變或粗糙造成的。當然，在光纖通信系統(tǒng)中還存在非光纖自身原因的一些損耗，包括連接損耗、彎曲損耗和微彎損耗等。這些損耗的大小將直接影響光纖傳輸距離的長短和中繼距離的選擇。（2）光纖傳輸色散：色散是光脈沖信號在光纖中傳輸，到達輸出端時發(fā)生的時間上的展寬。產(chǎn)生的原因是光脈沖信號的不同頻率成分、不同模式，在傳輸時因速度

4、不同，到達終點所用的時間不同而引起的波形畸變。色散結(jié)果：這種畸變使得通信質(zhì)量下降，從而限制了通信容量和傳輸距離。二、光纖通信的工作窗口光纖損耗系數(shù)隨著波長而變化，為獲得低損耗特性，光纖通信選用波長范圍在800-1800nm，并稱850nm（800-900nm）為短波長波段；1300-1600nm為長波長波段，主要有1310nm和1550nm兩個窗口。實用的低損耗波長是：第一代系統(tǒng)，波長850nm，最低損耗2.5dB/km，分貝（dB）采用石英多模光纖；第二代系統(tǒng)，波長1310nm，最低損耗0.27dB/km,采用石英單模最低色散光纖；第三代系統(tǒng)，波長1550nm，最低損耗0.16dB/km，采

5、用石英單模最低損耗與適應色散光纖。上述三個波長稱為三個工作窗口。三、光纖分類一、多模光纖當光纖的幾何尺寸遠大于光波波長時（約lMm），光纖傳輸?shù)倪^程中會存在一著幾十種乃至上百種傳輸模式，這樣的光纖稱為多模光纖。由于不同的傳播模式具有不同的傳播速度與相位，因此，經(jīng)過長距離傳輸會產(chǎn)生模式色散（經(jīng)過長距離傳輸后，會產(chǎn)生時延差，導致光脈沖變寬）。模式色散會使多模光纖的帶寬邊窄，降低傳輸容量，因此，多模光纖只適用于低速率、短距離的光纖通信，目前數(shù)據(jù)通信局域網(wǎng)大量采用多模光纖。（一）多模光纖的主要產(chǎn)品及應用性能如下表：產(chǎn)品名稱主要性能特點及應用62.5/125mm多模光纖（Alb）低衰減和高帶寬，適用于千

6、兆以太網(wǎng)（IEEE802.3z）專業(yè)資料整理零色散斜率S01295W入0W13650.105+0.001(入0-1259)ps/(nm2km)W1295W入W013650.111295W入0W1365W0.001(1458-入0)50/125pm多模光纖（Ala）異的抗彎曲性能，適用于千兆以太網(wǎng)（低衰減，高帶寬和優(yōu)IEEE802.3z62.5/125pm&50/125pm多模850nm和1300nm窗口優(yōu)化多模光纖，適用于千兆以太網(wǎng)（IEE802.3z）光纖一Alb/Ala(0M1/0M2)62.5/125pm&50/125pm彎曲丄適用于工作窗口為850nm的1&10

7、&40&100Gb/s傳輸系統(tǒng)，傳輸距離可達不敏感多模光纖一Alb/Ala150m、300m和500m,光纖的最小彎曲半徑7.5mm。(0M2/0M3/0M4)（二）A1類多模光纖傳輸性能要求目單位850nm衰減系數(shù)dB/ml300nm850nm模式帶寬MHzkml300nm數(shù)值孔徑零色散波長入0nmAlb(62.5/125Ala(50/l25pm)2.4352.8350.55T.5200-800200-l2000.23±0.021295W入0W13650.6T.5l60-800200-l0000.275±0.0151295W入0W1365二、單模光纖當光纖

8、的幾何尺寸較小，與光波長在同一數(shù)量級，如芯徑在4-10pm范圍，光纖只允許一種模式（基模）在其中傳播，其余的高次模全部截止，這樣的光纖稱為單模光纖。單模光纖避免了模式色散，適用于大容量長距離傳輸。（一）單模光纖分類：IEC60793-2和IEC60793-2-50中將單模光纖劃分為B1.1、B1.2B1.3、B2、B4、B5、B6等類別，ITU-T也在G.652、G.653、G.654、G.655、G.656、G.657等建議中分別規(guī)范了各種單模光纖的定義和特性，而GB/T9771的各部分參照IEC60793-2-50和ITU-TG.65x系列制訂。其對應關(guān)系在下表中總述。一種給定型號的單模光

9、纖（例如：B4），通過對模場直徑（也稱有效面積）、色散系數(shù)、色散曲線的斜率、截止波長等參數(shù)進行適配的最優(yōu)化，而獲得不同的應用方式。'表旨單模光纖的分類W和定義GB/T9771.17常規(guī)命名ITU分類名稱主要特征以及IEC分類名稱1300nm至1324nm之零色散波長在間，在非色散位移G.652.A1310nm窗口性能最優(yōu)化，在1550nmB1.1'窗口也能單模光纖G.652.B兼容使用截止波長位移1310nm至1530nm之間，至并且G.654.A在1550nm窗口性能最優(yōu)化。B1.2類截止波長位.B1.2b光纖主要G.654.B應用冃在海底光纜中，偶爾也可應用于陸移單模光纖B

10、1.2_cG.654.C地光匕纜中B1.3類光纖除性能與B1.1類光纖相波長段擴展1似之外，G.652.C還具有1383nm水峰處較低的衰減，從的非色散位B1.3而也能G.652.D移單模光纖在1360nm至1460nm窗口兼容使用1525nm至1575nm之零色散波長在間，在1550nm窗口性能最優(yōu)化。為避免四波混色散位移單B2_aB2_bG.653.A頻效應只有在低功率或可能的場合或固定信道模光纖G.653.B時才可以采用復用頻道傳輸G.655.A、B、零色散波長在1530nm至1565nm波段B4_cC之外，在非零色散位1550nm窗口性能最優(yōu)化，并且截止波長B4_dG.655.D可以轉(zhuǎn)

11、移單模光纖B4_eG.655.E移到1310nm以上區(qū)域?qū)挷ㄩL段光在1460nm至1625nm窗口性能最優(yōu)化并且零傳輸用非零B5G.656色散位移單色散波長小于1460nm模光纖接入網(wǎng)用彎與類光纖兼容，但最小彎曲10mmB6alG.657.A1曲不敏感單或7.5mm，適合在接入網(wǎng)中及室內(nèi)使用。B6a2G.657.A2模光纖波長在1260nm1625nm接入網(wǎng)用彎不與B1.3類光纖兼容，但最小彎曲半徑為B6b2曲不敏感單G.657.B2或沛5.0呱適用于室內(nèi)短距離的通信傳B6b3G.657.B3模光纖工作波1310nm、1550nm和1625nm（二）幾種單模光纖的特點和應用l. G.652標準

12、單模光纖特點及應用 零色散波長在1310nm附近。既可以使用在1310nm波長區(qū)域，也可以使用在1550nm波長區(qū)域。最佳工作波長在1310nm區(qū)域。 當工作波長在1.3pm時，光纖色散很小，系統(tǒng)的傳輸距離只受光纖衰減所限制。 光纖在1.3pm波段的損耗較大；在1.55pm波段的損耗較小。 光纖截止波長：入cfW1250nm，光纜截止波長：入ccW1260nm。模場直徑：1310nm處的模場直徑是8.6-9.5pm士0.7。在1550nm處沒有具體規(guī)定,但一般不大于103pm。衰減：衰減系數(shù)最大值在1310nm窗口，A.級為0.36dB/km,B級為0.40dB/km;衰減系數(shù)最小值在1500

13、nm窗口，A級為022dB/km,B級為025dB/km色散：零色散波長范圍是1300-1324nm。偏振模色散（PMD）系數(shù)最大值：0.3ps/kmWDM傳輸,2. G.653色散位移光纖特點及應用色散位移光纖在1.55pm色散為零，不利于多信道的用的信道數(shù)較多時，信道間距較小，這時就會發(fā)生四波混頻（FWM）導致信道間發(fā)生串擾。如果光纖線路的色散為零，F(xiàn)WM（四波混頻）的干擾就會十分嚴重；如有微量色散，F(xiàn)WN干擾反而還會減少。 光纖截止波長：入cf1250nm.模場直徑:1550nm處的模場直徑是v7.8-8.5生"0.8.在衰減衰減系數(shù)最大值l3l0nm窗口，A級為0.40dB/

14、km,級0.45dB/km,級為B為C0.55dB/km偏振模色散(PMD)系數(shù)最大值：0.3ps/km此種光纖除了在日本等國家干線網(wǎng)上有應用外，在我國干線網(wǎng)上幾乎沒有應用3. G.654截止波長位移光纖特點及應用零色散波長在1310nm附近，截止波長位移到較長的波長，所以該光纖也被稱為截止波長位移單模光纖。工作波長為1.55pm，在該波長附近上的衰減最小。零色散點在1300nm附近，但在1550nm窗口色散較大，約為17-20ps/（nm2km） 光纖截止波長：1350nm<Acf1600nm.模場直徑：1550nm處的模場直徑是衰減衰減系數(shù)最大值1550nm9.5-p10.5士窗口，

15、A級為m0.7.0.19dB/km,Bps/(nm2km);級0.22dB/km。為色散:1550nm色散系數(shù)最大20值1550nm/（2km）。ps/（nm偏振模色散（PMD）系數(shù)最大值：0.3ps/km為色散斜率最大值o.°7該種光纖主要應用于長距離數(shù)字傳輸系統(tǒng)。如海底纜。1.55pm；中四波混頻4. G.655非零色散位移光纖特點及應用非零色散光纖實質(zhì)上是一種改進的色散位移光纖，其零色散波長不在 在使用波長區(qū)域據(jù)有一非零的小色散值，以抑制密集波分復用（DWDM）(FWM)效應 最佳使用波長范圍在1500-1600nm區(qū)域。光纖截止波長：入cfW1470nm，光纜截止波長：入cc

16、W1480nm。模場直徑：（8.0-11.0）pm士0.7在衰減衰減系數(shù)最大值1500nm窗口，A級0.22dB/km,級0.25dB/km為B為C波段色散:區(qū)ps/(nm2km)1.0非零色散nm：1530W入WDminWDmaxW10，minW入maxW1565，非零色散區(qū)絕對值DmaxDminW5.0ps/(nm2km);PMD）系數(shù)最大值：0.3ps/G.非零色散光纖適用于通信網(wǎng)和其他通信設(shè)備,655于偏振模色散（km它特別適用DWDM系統(tǒng)的傳輸。10mm或7.5mm，適合在接入網(wǎng)中及室5. G.657接入網(wǎng)用彎曲不敏感單模光纖G657AB1.類光纖兼容，但最小彎曲半徑與3為內(nèi)使用,G

17、657B不與3.1B類光纖兼容但最小彎曲半徑為7.55.0mm，適用于室內(nèi)mm或在短距離的通信傳輸，工作波長1310nm、1550nm1625nm。和零色散波長在1310nm附近。既可以使用在1310nm波長區(qū)域，也可以使用在1550nm波長區(qū)域。最佳工作波長在1310nm區(qū)域。光纖截止波長：光纖截止波長未做規(guī)定，光纜截止波長：入ccW1260nm。 模場直徑：G657A:(8.6-9.5)pm士0.4G657B:(6.395)pm士0.4 衰減：B6類單模光纖的衰減系數(shù)應符合下表規(guī)定表.B6類單模光纖的衰減系數(shù)光纖類型使用波長(nm)最大衰減值=(dB/km)13101383土30.380.

18、38B1.3和B6aB6b15501625131016251383土315501625色散：零色散波長范圍是1300-1324nm。偏振模色散(PMD)系數(shù)最大值：0.3ps/km0.240.280.50.50.30.4條表B件!6類單模光纖的宏彎特性單位：dB1技術(shù).指標B6aB6b彎曲半徑mm圈數(shù)ILLC_一1550nm1625nm1550nm1625nm宏彎損耗：B6類單模光纖的宏彎損耗參數(shù)應符合下表規(guī)定。1510W0.25W1.0W0.03W0.10101W0.75W1.5W0.10W0.207.51W0.50W1.00一點，任何事該干啥不啥，反自己受順多大的委屈得住多啼東西，別扭扭改

19、得不了糟糕的現(xiàn)狀。心子開少東西，大致就是這么個理兒吧。此生做點有沒義意義。你要能給他什么意義，他就有什么意義。與其終日冥想人生有何意義，不如試用四遞愛怕沉默。太多的人，以為愛到深處是無言。其實，愛是很難描述的一種情感，需要詳盡的表達和五、有些路，只能一個人走。六、有一種落差是，你配不上自己的野心，也辜負了所受的苦難。七、有些決定，只需要一分鐘，可是，卻會用一輩子，去后悔那一分鐘。通了”，你就不會有煩惱，但達到這地步之前，你一定已不知道有過多少煩惱。你”“忽然想九、如果他總為別人撐傘，你何苦非為他等在雨中。我也不會種得得其就像在看別人吃一碗十香我對前任的感覺很簡單得哪怕他的女朋友來心里前明白的實沒那么好吃?？傄詾闉槭裁凑f們聲是不起得珍惜眼想人？在未可手道別重都可能我們以為每會重逢，總會有緣再會，嘆息，都可能是人間最后的一聲嘆息。十二生悔得最好多無候碰到我心里有過你其可可惜只沒到間歡為想想，說人生無悔，都是賭氣的話。人十三、我說不出來為什么愛你，但我知道，你就是我不愛別人的理由。十四、當你在轉(zhuǎn)圈的時候，這個世界很大，當你勇往直前，這個世界就很小。凡是通現(xiàn)努男得之間得戀管是感情答是物品,都會使人頓快珍惜之的規(guī)律是容易得到的就容易放棄。在感情上，當天是。要的，即使心里很愛，也需要給追求者時