單模和多模光纖的特點和應(yīng)用

1、WOR/式單模和多模光纖的特點和應(yīng)用一、光纖結(jié)構(gòu)光纖是光導(dǎo)纖維的簡稱，是一種新的光波導(dǎo)， 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(hù)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(xué)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由。1 .纖芯位置： 位于光纖的中心部位，直徑：在4-50以mi單模光纖的纖芯直徑4-10 m ,多模光纖的纖芯直徑為為50以mn纖芯的成分：含有極少量摻雜劑的高純度二氧化（如二氧化銘，五氧化二磷）作

2、用硅是適當(dāng)提高纖芯對光的折射率，用于傳輸光信號。2 .包層位置：位于纖芯的周圍直徑：125以m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(dāng)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(jī)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(hù)光纖不受水汽侵蝕和機(jī)械擦傷，同時增加光纖的機(jī)械強(qiáng)度與可彎曲性，起著延長光纖壽命的作用。

3、涂覆后的光纖外徑約2. 5 mm 。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?。?） 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(dāng)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(dá)輸由端時發(fā)生的時間上的展寬。產(chǎn)生的原因是光脈沖

4、信號的不同頻率成分、不同模式，在傳輸時因速度不同，到達(dá)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。、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

5、系統(tǒng)，波長1550nm,最低損耗0.16dB/km ,采用石英單模最低損耗與適應(yīng)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(dāng)光纖的幾何尺寸遠(yuǎn)大于光波波長時（約l以m）,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(dǎo)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(yīng)用性能如下表：產(chǎn)品名稱主要性能特點及應(yīng)用

6、低衰減和高帶寬，適用于千兆以太網(wǎng)（62.5/125以m多模光纖（A1b）IEEE 802.3z）低衰減，高帶寬和優(yōu) IEEE 802.3z )50/125以m多模光纖(Ala) 異的抗彎曲性能，適用于千兆以太網(wǎng)(62.5/125 以 m&50/125 以 m 卡模850nm和1300nm窗口優(yōu)化多模光纖，適用于千兆以太網(wǎng)(IEEEj 802.3z )光纖一 A1b/A1a (OM1/OM262.5/125 以 m&50/125 以 m 步曲適用于工作窗口為850nm的1&10&40&100 Gb/s傳輸系統(tǒng)，傳輸距離可達(dá)不敏感多模光纖一 A1b/A1a1

7、50nl 300m和500m,光纖的最小彎曲半徑7.5mm1(OM2/OM3/OM4(二)A1類多模光纖傳輸性能要求A1b ( 62.5/125項目單位A1a (50/125以m)以m)850nm2.4-3.52.8-3.5衰減系數(shù)dB/mWOR以式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/T 9771的各部分參照IEC 60793-2-50 和ITU-T G.65x 系列制訂。其對應(yīng)關(guān)系在下表中總述。一種給定型號的單模光纖 （例如：B4）,通過對模場直徑（也稱有效面積）、色散 系

8、數(shù)、色散曲線的斜率、截止波長等參數(shù)進(jìn)行適配的最優(yōu)化，而獲得不同的應(yīng)用方式。年丁光紂日勺分類和證義GB/T 9771.1 7常規(guī)命名以及IEC分類名稱非色散位移B1.1單模光纖截止波長位B1.2_b移單模光纖B1.2_cITU分類名稱主要特征波長段擴(kuò)展的非色散位B1.3移單模光纖 色散位移單B2_a模光纖B2_b*B4_c非零色散位B4_d移單模光纖B4_e1300nm 至 1324nm 之零色散波長在間，在G.652.A1310nm窗口性能最優(yōu)化，在1550nm窗口也能G.652.B 卜兼容使用 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。

9、B1.2 類光纖主要G.654.B應(yīng)用在海底光纜中，偶爾也可應(yīng)用于陸 地光纜G.654.C B1.3類光纖除性能與B1.1類光纖相似之外，G.652.C 還具有1383nm 水峰處較低的衰減，從 而也能G.652.D;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G.653.A頻效應(yīng)只有在低功率或可能的場合或固定信道G.653.B時才可以采用復(fù)用頻道傳輸G.655.A、B、零色散波長在 1530nm 至1565nm波段C1之外，在 G.655.DG.655.E1550nm窗口性能最優(yōu)化，并且截止波長可以轉(zhuǎn)

10、移到1310nm以上區(qū)域甯波長用赤？傳輸用非零B5G.656在1460nm至1625nm窗口性能最優(yōu)化,色散位移單色散波長小于1460nmWOR以式專業(yè)資料整理模光纖接入網(wǎng)用彎10mm與B1類光纖兼容，但最小彎曲& 半徑為3B6a1G.657.A1曲不敏感單或7.5mm,適合在接入網(wǎng)中及室內(nèi)使用。工作G.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B6b2G.657.B2曲不敏感單7.5mm5.0mm,適用于室內(nèi)短距離的通信傳模光纖G.657.B3輸，工作波 長在1310nm 1550nm 和 1625nm（二）幾種單模光纖的特點和

11、應(yīng)用1. G. 652標(biāo)準(zhǔn)單模光纖特點及應(yīng)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(dāng)工作波長在1.3以m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1.3 以m波段的損耗較大；在 1.55以m波段的損耗較小。入 cc w 1260nmb光纖截止波長：入cf W 1250nm,光纜截止波長:模場直徑：1310nm處的模場直徑是8.6-9.5以m ± 0.7 。在1550nm處沒有具體規(guī)定,但一般不大于 10. 3 以m。衰減：衰減系數(shù)最大值在1310nm窗口，A 級為0.36dB

12、/km, B級為0.40dB/km; 衰減系數(shù)最小值在1500nm窗口，A 級為0.22dB/km, B 級為0.25dB/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/km2. G. 653色散位移光纖特點及應(yīng)用WD嗾輸,色散位移光纖在1.55以m色散為零，不利于多信道的 用的信道數(shù)較多時，道間距較小，這時就會發(fā)生四波混頻（FWM導(dǎo)致信道間發(fā)生串?dāng)_。如果光纖線路的色散為FWNF擾反而還會減少。零，F(xiàn)WM （四波混頻）的干擾就會十分嚴(yán)重；如有微量色散,光纖截止波長：入cf<1250nm.模場直徑：1550nm處的模場直徑是7. 88.5以

13、m 0.8.衰減：衰減系數(shù)最大值 在1310nm窗口，A級 為0.40dB/km,級0.45dB/km,級為B為C0. 55dB/kmWOR/式專業(yè)資料整理偏振模色散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(yīng)用外，在我國干線網(wǎng)上幾乎沒有應(yīng)用3. G654 截止波長位移光纖特點及應(yīng)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1.55以m,在該波長附近上的衰減最小。17-20 ps/(nm 2 , km)零色散點在1300nm附近，但在 1550nm窗口色散較大，約為光纖截止波長：1350nm<入cf

14、<1600nm.模場直徑：1550nm處的模場直徑 是衰減：衰減系數(shù)最大值1550在色散：1550nm色散系數(shù)最大 值ps/(n 2 km)。m9.5-以 m 0.7.。10.5士nm 窗口，A 級 0.19dB/km,級為B為20 ps/(nm2 , km); 1550nm偏振模色散(PMD系數(shù)最大值：0. 3ps/ km該種光纖主要應(yīng)用于長距離數(shù)字傳輸系統(tǒng)。如海底纜。4. G.655 非零色散位移光纖特點及應(yīng)用0. 22dB/km零色散斜率最大值 為o0.07非零色散光纖實質(zhì)上是一種改進(jìn)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(fù)用(1.55

15、以 mDWDM中四波混頻(FWM效應(yīng)最佳使用波長范圍在1500-1600nm區(qū)域光纖截止波長：入cf W 1470nm,光纜截止波長:入 cc w 1480nmb模場直徑：(8.0-11.0衰減：衰減系數(shù)最大值 在C波段色散：非零色散 區(qū)以 m 士 0.71500nm 窗口，A 級 0.22dB/km,級0.25dB/km為B為nm 1530 < 入min < 入max< 1565 ,非零色散區(qū)絕對值ps/(nm2 , km) :< Dmin < DmaxW 10 , Dmax Dmin < 5.0 ps/(nm2 , km);1.0偏振模色散PMD系數(shù)最大

16、值：0. km(3ps/G.非零色散光纖適用于通信網(wǎng)和其他通信設(shè)備，它特別適用655于DWD陳統(tǒng)的傳輸。5. G.657接入網(wǎng)用彎曲不敏感單模光纖G657A B1.類光纖兼容，但最小彎曲半徑10mmg 7.5mm,適合在接入網(wǎng)中及室與3 為內(nèi)使用，G657B不與WOR公式.3B類光纖兼容但最小彎曲半徑為短距離的通信傳輸，工作波長 在1310nmi 1550nm1625nmi和7.55.0mmn,適用于室內(nèi)mm 或?qū)I(yè)資料整理WOR/式零色散波長在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

17、做規(guī)定，光纜截止波長：入cc w 1260nm。模場直徑：G657A: ( 8.6-9.5)以 m ± 0.4G657B: (6.3-9.5) 以 m ± 0.4衰減：B6類單模光纖的衰減系數(shù)應(yīng)符合下表規(guī)定光纖類型B1.3 和B6aB6b' .一"八 I 1人,3- H 4I使用波長(nm).A O 4 C耳”八。其V隊IJzL1(dB/km) c o O： 413100.38L1383+ 3-0.38r1|1-5500.2416250.28131016250.51383 ± 30.5Lj15500.316250.41色散：零色散波長范圍是130

18、0-1324nm。偏振模色散(PMD系數(shù)最大值：0. 3ps/ km單位: dB宏彎損耗：B6類單模光纖的宏彎損耗參數(shù)應(yīng)符合下表規(guī)定。表.B6 類單模光纖的宏彎特性條件技術(shù)指標(biāo)WOR此式二點償日瓶賞書罐車辭Mm® 少東西，大致就是這么個理兒吧。|根制得程殿陋哪口J相糕的現(xiàn)狀。心子開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，不如試用您遞.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(dá)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(fù)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。ST我編如通了 "，你就不會有煩惱，但達(dá)到這地步之前，你一定已不知道有過多少煩惱。九、如果他總為別人撐傘，你何苦非為他等在雨中。布香蹣觸的第 實沒那么好吃?？傄詾榫秊?pD 心)”“忽然想在看別人吃一碗逢，總會有緣再會,嘆息，都可能是人間最后的一聲嘆息。在昴次夕兀翟學(xué)，說人生無悔，都是賭氣的話。人專業(yè)資料整理十三、我說不由來為什么愛你，但我知道，你就是我不愛別人的理由。十四、當(dāng)你在