光纖基本知識

光纖基本知識光纖基礎知識光纖按傳輸模式來劃分單模光纖(Single-mode)和多模光纖(Multi-mode)。單模光纖：單條光路徑，只傳輸一種模式的光(即只傳輸從某特定角度射入光纖的一束光)，由于完全避免了模式色散，使得單模光纖的傳輸頻帶很寬，因而適用于大容量、長距離的傳輸系統，以發(fā)光二極管或激光器為光源，采用1310nm和1550nm兩個波段。多模光纖：多條光路徑，可同時在一根光纖中傳輸多種模式的光，由于色散和相差，其傳輸性能較差、頻帶較窄、容量小、距離也較短，以激光器為光源，采用850nm和1300nm兩個波段。.光纖的規(guī)格(常用)單模：8/125》m，9/125|jm，10/125|jm多模：50/125pm歐洲標準；62.5/125》m美國標準工業(yè)，醫(yī)療和低速網絡：100/140》m，200/230》m塑料：98/1000》m用于汽車控制。(注：光纖內直徑/光纖外直徑)1970年，康寧科學家羅伯特?莫勒博士、唐納德?凱克博士和皮特?舒爾茨博士(Drs.RobertD.Maurer,DonaldB.Keck,andPeterC.Schultz)發(fā)明了世界上第一根低損耗光纖：細如發(fā)絲般高度透明的玻璃絲，通過光在纖芯內的反射傳遞信息。和傳統的同軸線或雙絞線不同的是，光纖能為電信運營商提供近乎無限的帶寬，以滿足全世界日益增長的語音、數據及視頻傳輸需要。此后光纖的技術發(fā)展及商業(yè)化，使電信及信息技術行業(yè)發(fā)生了革命性的變化。時至今日，康寧依然是國際光纖行業(yè)的市場領軍者，可提供全系列單模及多模光纖產品以滿足各種網絡應用需求。目前光纖產品用的約來越多了，下面收集了一些關于光纖的基本知識。光纖的中心是光傳播的玻璃芯，光纖通常被扎成束，外面包圍著一層折射率比玻璃芯低的玻璃封套以使光纖保持在芯內，再外面是一層薄的塑料外套用來保護封套。光纖極高的可靠性和傳輸質量以及光纖在設計制造中新技術的不斷采用使得光纖的使用范圍越來越廣泛。多模光纖和單模光纖光纖系統按照光的傳輸模式可分為多模光纖和單模光纖兩大類.單模光纖(SingleModeFiber):單模光纖在給定波長上只能以單一模式傳輸，單模光纖傳輸頻帶寬，傳輸容量大；單模光纖和多模光纖可以從纖芯的尺寸大小來簡單地判別。中心玻璃芯很細(芯徑一般為9或10pm),只能傳一種模式的光。因此，其模間色散很小，適用于遠程通訊，但還存在著材料色散和波導色散，這樣單模光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。后來又發(fā)現在1.31pm波長處，單模光纖的材料色散和波導色散一為正、一為負，大小也正好相等。這就是說在1.31pm波長處，單模光纖的總色散為零。從光纖的損耗特性來看，1.31pm處正好是光纖的一個低損耗窗口。這樣，1.31|Jm波長區(qū)就成了光纖通信的一個很理想的工作窗口，也是現在實用光纖通信系統的主要工作波段。1.31|Jm常規(guī)單模光纖的主要參數是由國際電信聯盟ITU-T在G652建議中確定的，因此這種光纖又稱G652光纖。多模光纖(MultiModeFiber)：是在給定的波長上以多種模式傳輸的光纖，多模傳輸時由于不同模式的光沿線傳輸的速度不同會產生相位差將導致傳輸失真因而使其傳輸頻帶受限。中心玻璃芯較粗(50或62.5pm)，可傳多種模式的光。但其模間色散較大，這就限制了傳輸數字信號的頻率，而且隨距離的增加會更加嚴重。例如：600MB/KM的光纖在2KM時則只有300MB的帶寬了。因此，多模光纖傳輸的距離就比較近，一般只有幾公里。在ISO/IEC11801標準中二者都是被認可的傳輸媒介光纖的波長范圍光纖布線中使用光波的幾個波段：800nm~900nm短波波段；1250nm~1350nm長波波段和1500nm?1600nm長波波段。在這些波段中，光纖在每個波段的中心波長的傳輸性能表現最佳，因此，多模光纖的運行波長為850nm或1300nm，單模光纖的運行波長則為1310nm或1550nm。光纖連接器光纖連接器俗稱活接頭，國際電信聯盟ITU建議將其定義為用以穩(wěn)定地但并不是永久地連接兩根或多根光纖的無源組件CCITT,第VI研究組1992年3月于日內瓦通過。光纖連接器是光纖通信系統中不可缺少的無源器件，它的使用使光通道間的可拆式連接成為可能。光纖連接器的種類很多，例如：FC圓形帶螺紋光纖接頭ST卡接式圓形光纖接頭SC方型光纖接頭LC窄體方形光纖接頭MT-RJ收發(fā)一體的方型光纖接頭按傳輸模式來分類根據光纖中傳輸模式的多少，可分為“單模光纖”和“多模光纖”兩類。單模光纖只傳輸一種模式，纖芯直徑較細，通常在8?10pm范圍內。而多模光纖可傳輸多種模式，纖芯直徑較粗，典型尺寸為50pm左右，相當于一根頭發(fā)絲那么精細。(1)單模光纖(Single-ModeFiber,SMF)單模光纖只傳輸主模，也就是說光線只沿光纖的內芯進行傳輸。單模光纖攜帶單個頻率的光將數據從光纜的一端傳輸到另一端，如圖3-12左圖所示。圖3-12單/雙模光纖的信號傳輸SMF光纖細徑較細，約10pm。單模光纖使用的光波長為1.31pm或1.55pm。目前在有線電視和光通信中，是應用最廣的一種光纖。由于SMF光纖完全避免了模式散射，使得單模光纖的傳輸頻帶很寬因而適用于大容量、長距離的光纖通信。SMF光纖只能傳一種模式的光，因此其模間色散很小，適用于遠程通信，但還存在著材料色散和波導色散，這樣單模光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求，即譜寬要窄，穩(wěn)定性要好。后來又發(fā)現在1.31|Jm波長處，單模光纖的材料色散和波導色散一個為正、一個為負，大小也正好相等。這就是說在1.31pm波長處，單模光纖的總色散為零。從光纖的損耗特性來看，1.31|Jm處正好是光纖的一個低損耗窗口。這樣，1.31|Jm波長區(qū)就成了光纖通信的一個很理想的工作窗口，也是現在實用光纖通信系統的主要工作波段。1.31pm常規(guī)單模光纖的主要參數是由國際電信聯盟ITU-T在G652會議中確定的，因此它又稱G652光纖。SMF光纖沒有多模色散，不僅傳輸頻帶較多模光纖更寬，再加上SMF的材料色散和結構色散的相加抵消，其合成特性恰好形成零色散的特性，使傳輸頻帶更寬。（2）多模光纖（Multi-ModeFiber，MMF）多模光纖可以在單根或多根光纖上同時攜帶幾種光波，如圖3-12右圖所示MMF光纖纖芯直徑較粗，通常為50pm或62.5pm。由于其模間色散較大，限制了傳輸數字信號的頻率，而且隨距離的增加會更加嚴重。例如：600Mb/s/km的光纖在2km時則只有300Mb/s