|
|
第一部分 光纤理论与光纤结构
. E0 e' ?0 p' t1 e9 }+ g+ R
一、光及其特性：
, ? D+ W& s% j+ i: E' ` ?
1.光是一种电磁波
8 ]+ j3 W: P* C5 w" u$ t
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。
- x& [- U; b Q! e; y
2.光的折射，反射和全反射。
3 z+ e5 c; ~% C6 ^# v 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。
6 m$ i7 `: i. @; s
二、光纤结构及种类：
: @) e! u6 ~8 U# f5 X) u5 k1 y
1.光纤结构：
+ G: g. p4 Y" V& G" x" b
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。
' C7 G* f) _* ?2.数值孔径：
3 ]; t' d% @) L) i2 {
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）。
3 P& M; K+ j9 K, ^+ O* t3.光纤的种类：
4 ?, E& R5 I( m) Q! \! X1 {. NA.按光在光纤中的传输模式可分为：单摸光纤和多模光纤。
' l% R& |. v$ B2 j- X8 b: P
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。
* u }1 e, e' ^/ l4 _
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。
$ c1 B* h6 ], x a& L 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。
9 \- H$ m4 }# d: L" M1 W4 T; ] 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。
6 T9 z5 d3 o% [! w* S3 \
C.按折射率分布情况分：突变型和渐变型光纤。
+ f: B9 |; p! A% O
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。
+ l. [" a5 m7 ?0 q. s$ F6 d 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。
' V4 c" U' W+ m! w3 o" c4.常用光纤规格：
. e2 X/ X" S2 D8 s% ^ 单模：8/125μm，9/125μm，10/125μm
) J+ T2 Y' x, u8 g) s; P" |$ p
多模：50/125μm，欧洲标准
2 `" r8 Y0 @7 u- a; p* e- o! ` Q
62.5/125μm，美国标准
5 b% u" u, U; s' q: R4 s/ W 工业，医疗和低速网络：100/140μm，200/230μm
) B1 W3 u* @% V' i5 @
塑料：98/1000μm，用于汽车控制
: W. h" q* `/ ?* e% }5 T, l/ N% M
三、光纤制造与衰减：
w* t1 _2 v( X6 {) [- W1.光纤制造：
3 i" O3 G* G/ Y4 `( \# C0 E# J' g7 ` 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。
; e( i3 ^0 N6 `2 D( X2 ?0 B0 |! m5 Q2.光纤的衰减：
0 d% W- [8 i! }2 |- K9 a7 b) e 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。
C a' D1 D/ B. \ 本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。
6 r! s8 Y* I% F+ N) t- A1 O! d
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。
7 f) H3 L: t0 g- ?, k0 l J) h
挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。
- z% W% V7 K8 B3 F- N 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。
. x. y: s, E, ^* \% t( m 不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。
3 m- G, N* a1 z/ s( y, z$ A3 m 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。
4 a, c& q2 ?1 V四、光纤的优点：
& D7 n: x7 q( @1.光纤的通频带很宽.理论可达30亿兆赫兹。
. m9 L3 p( m5 r
2.无中继段长.几十到100多公里，铜线只有几百米。
- s- ^5 A' K: }- K6 l7 V) @
3.不受电磁场和电磁辐射的影响。
# n& t2 Y3 q+ ]5 J0 D
4.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。
! d& {6 y* z: |3 j. f4 L5.光纤通讯不带电，使用安全可用于易燃，易暴场所。
3 B) d. j0 B5 X$ n/ w
6.使用环境温度范围宽。
( u0 M0 t, P# J& |! [& `' O* L7.化学腐蚀，使用寿命长。
: l; `$ r$ ^7 f, R/ p# c% b9 F' |- t第二部分 光缆
* y5 s+ ^7 g4 Z' e0 {0 J( R
一、光缆的制造：
{+ J! w" z, u1 \4 q0 V p4 a& l/ q
光缆的制造过程一般分以下几个过程：
4 k1 q. ], E2 i/ f
1.光纤的筛选：选择传输特性优良和张力合格的光纤。
5 o+ ]; r) m: \2.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。
$ L$ |" {* U1 E& y! j3.二次挤塑：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）。
$ X$ j5 J1 u6 y) f" X1 M2 D* x; d4.光缆绞合：将数根挤塑好的光纤与加强单元绞合在一起。
( ]2 }4 p+ y% n: L( W5.挤光缆外护套：在绞合的光缆外加一层护套。
4 {6 L' C2 v2 N/ C( g; p6 J9 }二、光缆的种类：
. [/ x/ _( A( D
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
