|
|
第一部分 光纤理论与光纤结构
5 W% P7 S8 l5 E! o) ?! |6 R
一、光及其特性：
/ p0 u7 f g+ d4 g3 y$ I7 T
1.光是一种电磁波
8 u7 {1 v$ L6 Z" ~5 l0 x
可见光部分波长范围是：390~760nm(毫微米)。大于760nm部分是红外光，小于390nm部分是紫外光。光纤中应用的是：850，1300，1550三种。
3 q% L( J5 V4 G
2.光的折射，反射和全反射。
( d! h6 g2 W! f! y2 P" f7 F: Y2 s
因光在不同物质中的传播速度是不同的，所以光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且，折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射回来，这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的（即不同的物质有不同的光折射率），相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的。
( Y8 n. j3 j9 F% O# r二、光纤结构及种类：
# n1 ^; d* G* ?, Z2 \1 K R v6 G
1.光纤结构：
" @- V: g$ c' E. @) Q$ A 光纤裸纤一般分为三层：中心高折射率玻璃芯（芯径一般为50或62.5μm），中 间为低折射率硅玻璃包层（直径一般为125μm），最外是加强用的树脂涂层。
# ?" @% g8 q) o9 x T
2.数值孔径：
5 y' j4 S3 u. ?4 O
入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同（AT&T CORNING）。
$ U0 l) j1 L$ N& V' C5 r) N
3.光纤的种类：
4 T& [9 E3 [ f5 d2 m9 p1 `) FA.按光在光纤中的传输模式可分为：单摸光纤和多模光纤。
% E( }/ N( u6 c
多模光纤：中心玻璃芯较粗（50或62.5μm），可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。单模光纤：中心玻璃芯较细（芯径一般为9或10μm），只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但其色度色散起主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。
F% I2 W& T3 y* D
B.按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。
4 f' K+ X7 x0 b
常规型：光纤生产厂家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上，如1300nm。
: b9 f( u2 e* P9 w+ z0 | P 色散位移型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光上，如：1300nm和1550nm。
, j) s" e" ^/ y
C.按折射率分布情况分：突变型和渐变型光纤。
) O# l, p c+ |8 v- B' b! B
突变型：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低，模间色散高。适用于短途低速通讯，如：工控。但单模光纤由于模间色散很小，所以单模光纤都采用突变型。
- C; ?+ i7 Y% Q$ }1 c; a$ v( e
渐变型光纤：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小，可使高模光按正弦形式传播，这能减少模间色散，提高光纤带宽，增加传输距离，但成本较高，现在的多模光纤多为渐变型光纤。
6 Z5 w! e2 s7 ^4.常用光纤规格：
1 h7 p$ a$ V/ y! I" A( y9 O 单模：8/125μm，9/125μm，10/125μm
! v- G& t, T8 n! \
多模：50/125μm，欧洲标准
, L2 x. w' g& h' X+ {1 N
62.5/125μm，美国标准
" h# z8 c: @- k( p6 I 工业，医疗和低速网络：100/140μm，200/230μm
" R$ m `9 I! N 塑料：98/1000μm，用于汽车控制
* b4 D6 b9 a9 ?5 N三、光纤制造与衰减：
3 d" S) U7 r0 c& `3 ?# E8 N1.光纤制造：
u) I& l. J% p( n& T: g 现在光纤制造方法主要有：管内CVD（化学汽相沉积）法，棒内CVD法，PCVD（等离子体化学汽相沉积）法和VAD（轴向汽相沉积）法。
, f' Q- X( `. W% R2.光纤的衰减：
- K% G4 r9 j3 C, N
造成光纤衰减的主要因素有：本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等。
; {: F; U" A' C2 K/ |7 f
本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。
! _ R7 Y+ n2 }+ e$ ^
弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成的损耗。
$ c( h, E! {7 J3 X+ [ 挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。
' |! p5 Y; n+ L" `% F 杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。
5 }. u4 [8 x4 I% P2 E
不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。
2 j' W$ A- w5 L! T) p6 {
对接：光纤对接时产生的损耗，如：不同轴（单模光纤同轴度要求小于0.8μm），端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。
, a b. N0 z5 Q; d: a6 d d5 z四、光纤的优点：
5 V K$ S' F/ e' X4 l1 i
1.光纤的通频带很宽.理论可达30亿兆赫兹。
( v( O; c8 A( @1 F0 _3 ~4 s x4 D
2.无中继段长.几十到100多公里，铜线只有几百米。
5 O* ^7 L$ P% u- j1 ]: v L3.不受电磁场和电磁辐射的影响。
' z; J! @. z+ w2 [* h J4.重量轻，体积小。例如：通2万1千话路的900对双绞线，其直径为3英寸，重量8吨/KM。而通讯量为其十倍的光缆，直径为0.5英寸，重量450P/KM。
/ O9 ^- [, ] {% g D4 a9 T5.光纤通讯不带电，使用安全可用于易燃，易暴场所。
5 S4 L2 Y. N/ j- u. L1 j
6.使用环境温度范围宽。
4 w$ w0 T0 M+ C# X
7.化学腐蚀，使用寿命长。
0 k5 b- P. U. d4 P5 l; K
第二部分 光缆
% z Q. ^5 H. M1 ^+ ], `
一、光缆的制造：
5 _( V. @( ^+ M% R' d1 q光缆的制造过程一般分以下几个过程：
3 ^; H7 Y4 [0 u- L9 I6 l1.光纤的筛选：选择传输特性优良和张力合格的光纤。
! y- \- l# L& W2.光纤的染色：应用标准的全色谱来标识，要求高温不退色不迁移。
+ P, d, w$ P4 w3.二次挤塑：选用高弹性模量，低线胀系数的塑料挤塑成一定尺寸的管子，将光纤纳入并填入防潮防水的凝胶，最后存放几天（不少于两天）。
# P/ @% t N& c! [% }7 V" v7 ^2 o% R
4.光缆绞合：将数根挤塑好的光纤与加强单元绞合在一起。
4 D% Y+ p. x3 @" w8 \5.挤光缆外护套：在绞合的光缆外加一层护套。
& e9 p2 h- [. ]6 k
二、光缆的种类：
/ L! F* |3 m% W1 ]" D' J* S: t4 P
1.按敷设方式分有：自承重架空光缆，管道光缆，铠装地埋光缆和海底光 |
|
IP卡
狗仔卡
发表于 2007-3-17 21:13:33
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡
