常用光纖的比較

1、常用單模光纖的比較 目錄一、單模光纖的定義二、光纖的結(jié)構(gòu)三、單模光纖的發(fā)展歷程四、常用單模光纖的分類五、簡(jiǎn)要介紹六種單模光纖的特點(diǎn)六、常用單模光纖的應(yīng)用七、表格分析六種單模光纖八、結(jié)語(yǔ)一、單模光纖的定義 1、單模光纖的一般定義 只能傳一種模式的光纖。故而其模間色散很小，適用于遠(yuǎn)程通訊。單模光纖以其衰減小、頻帶寬、成本低、易于擴(kuò)容等優(yōu)點(diǎn)，作為一種理想的光通信媒介。 2、單模光纖在學(xué)術(shù)文獻(xiàn)中的定義 一般v小于2.405時(shí),光纖中單模光纖就只有一個(gè)波峰通過(guò),故稱為單模光纖,它的芯子很細(xì),約為8一10微米,模式色散很小.影響光纖傳輸帶寬度的主要因素是各種色散,而以模式色散最為重要,單模光纖的色散小,故

2、能把光以很寬的頻帶傳輸很長(zhǎng)距離。二、光纖的結(jié)構(gòu) 目前，通信用的光纖絕大多數(shù)是用石英材料做成的橫截面很小的雙層同心圓柱體，外層的折射率比內(nèi)層低。折射率高的中心部分叫做纖芯，其折射率為m1,直徑為2a，折射率低的外圍部分稱為包層，其折射率為n1，直徑為2b。光纖的基本結(jié)構(gòu)如右圖所示。三、單模光纖的發(fā)展歷程 以黃宏嘉院士為首的研究小組于1979年提出開(kāi)展單模光纖研究的建議。該建議得到了上海市科委的支持，并將“單模光纖研究”列為上海市重點(diǎn)科研項(xiàng)目。 至1982年5月進(jìn)行了研究工作的第二階段。以上海科大與上海石英玻璃廠協(xié)作，得到了電子23所的支持和合作。于1982年5月由上海市科委主持了由中國(guó)9個(gè)單位2

3、4名專家參加的鑒定工作。鑒定委員會(huì)認(rèn)為，“此次單模光纖科研工作是基礎(chǔ)性和開(kāi)拓性的，不僅填補(bǔ)了中國(guó)在這個(gè)重要研究領(lǐng)域的空白，而且是以較快的速度趕上國(guó)際水平。四、常用單模光纖的分類 1、非色散位移光纖 （G.652） 2、色散位移光纖 （G.653） 3、截止波長(zhǎng)位移光纖 （G.654） 4、非零色散位移光纖 （G.655） 5、色散平坦光纖 6、色散補(bǔ)償光纖五、簡(jiǎn)要介紹六種單模光纖的特點(diǎn)（1）非色散位移光纖 非色散位移光纖 （G.652）是使用最廣泛的光纖，也被稱為最標(biāo)準(zhǔn)的光纖。該光纖的非色散波長(zhǎng)在1310nm、1550nm波長(zhǎng)處衰減最小。 可將其分為四類： G.652A 、G.652B、G.6

4、52C、G.652D。 G.652AB是基本的單模光纖，G.652CD是低水峰單模光纖。 G.652B光纖的排列順序(藍(lán)、橙、綠、棕、灰、白、紅、黑)（2）色散位移光纖 色散位移光纖 （G.653）是零色散發(fā)生位移的光纖。這種光纖通過(guò)改變光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)、折射率分布形狀加大波導(dǎo)色散，從而使零色散點(diǎn)從1310nm移到1550nm處低衰減和零色散。（3）截止位移光纖 截止波長(zhǎng)位移光纖 （G.654）是非色散發(fā)生位移的光纖。這種光纖在1550nm處有極低衰減。這種光纖選用純SiO2作為纖芯來(lái)減小光纖的衰減，包層摻雜F使折射率下降而獲得所要的折射率差。這種光纖的最大優(yōu)點(diǎn)是衰減最低，抗彎曲性能好。（4）非

5、零色散位移光纖 非零色散位移光纖 （G.655）是為新一代放大的密集波分復(fù)用傳輸而設(shè)計(jì)制造的新型光纖。這種光纖用于放大器和波分復(fù)用的高速率、大容量的陸地和海底長(zhǎng)距離的光纖通信系統(tǒng)。 （5）色散平坦光纖 色散平坦光纖在13101550nm波段范圍內(nèi)都是低色散。在這一波段內(nèi)具有兩個(gè)色散波長(zhǎng)。這種光纖的色散特性和抗彎能力得到改善。但光纖結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難。 （6）色散補(bǔ)償光纖 色散補(bǔ)償光纖是一種在1550nm波長(zhǎng)處有很大負(fù)色散的單模光纖。當(dāng)1310nm單模光纖系統(tǒng)升級(jí)擴(kuò)容至1550nm波長(zhǎng)工作區(qū)時(shí)，其總色散為正色散值，通過(guò)在該系統(tǒng)種加入很短的一段負(fù)色散光纖，即可抵消幾十公里常規(guī)光纖在1550nm處的

6、正色散，從而實(shí)現(xiàn)使已安裝使用的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖升級(jí)擴(kuò)容至1550nm高速率、遠(yuǎn)距離、大容量的傳輸。六、常見(jiàn)單模光纖的應(yīng)用（1）非色散位移光纖（G.652） G.652A/B最廣泛用于數(shù)據(jù)通信和模擬圖像傳輸媒介，其缺點(diǎn)是工作波長(zhǎng)為1550nm是色散系數(shù)高達(dá)17ps/(nmkm)阻礙了高速率、遠(yuǎn)距離通信的發(fā)展。 G.652C/D優(yōu)點(diǎn)是工作波長(zhǎng)范圍寬,即12801625nm，故其主要用于密集波分復(fù)用的城域網(wǎng)的傳輸系統(tǒng)，它可提供120個(gè)或更多的可用信道。 （2）色散位移光纖（G.653） 色散位移光纖的富有生命力的應(yīng)用場(chǎng)所為單信道數(shù)千米的信號(hào)傳輸?shù)暮５坠饫w通信系統(tǒng)。另外，現(xiàn)在陸地長(zhǎng)途干線通信網(wǎng)也已鋪設(shè)了一

7、定數(shù)量的色散位移光纖。 雖然，業(yè)界已經(jīng)證明色散位移光纖特別適用于單信道通信系統(tǒng)，但在大量推廣過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)其中的一些問(wèn)題。即使科學(xué)家們想辦法去修正這些問(wèn)題，但這畢竟會(huì)使系統(tǒng)變得復(fù)雜或者減少了有效使用的波道數(shù)。所以G.653不是DWDM系統(tǒng)使用的理想光纖。 優(yōu)點(diǎn)是在1550nm工作波長(zhǎng)衰減系數(shù)和色散系數(shù)均很小。它最適用于單信道幾千千米海底系統(tǒng)和長(zhǎng)距離陸地通信干線。但用于波分復(fù)用信號(hào)傳輸系統(tǒng)時(shí)存在問(wèn)題。（3）截止波長(zhǎng)位移單模光纖 這種衰減極小，截止波長(zhǎng)位移的單模光纖被應(yīng)用于長(zhǎng)距離數(shù)字傳輸，例如使用了光放大器的長(zhǎng)途陸地線路系統(tǒng)和海底光纜系統(tǒng)。 有關(guān)光纖和系統(tǒng)的專家建議在陸地的超長(zhǎng)距離光纖傳輸系統(tǒng)可以采

8、用系統(tǒng)G.654光纖作為傳輸媒介，以減少光纖放大器和系統(tǒng)成本。 優(yōu)點(diǎn)是在1550nm工作波長(zhǎng)衰減系數(shù)極小。其彎曲性能好。它主要用于遠(yuǎn)距離無(wú)需插入有源器件的中繼海底光纖通信系統(tǒng)，其缺點(diǎn)是制造困難，價(jià)格昂貴。（4）色散補(bǔ)償單模光纖（G.654） 色散補(bǔ)償單模光纖是一種無(wú)源光器件形式進(jìn)行具體應(yīng)用，即色散補(bǔ)償模塊用于大容量、高效率、遠(yuǎn)距離的傳輸系統(tǒng)。 這種光纖的優(yōu)點(diǎn)是在1550nm工作波長(zhǎng)范圍內(nèi)有很大的負(fù)色散，其主要用作G.652光纖工作波長(zhǎng)由1310nm擴(kuò)容升級(jí)至1550nm的進(jìn)行色散補(bǔ)償。（5）非零色散位移單模光纖 非零色散位移單模光纖具有合適的色散系數(shù)，特別有助于降低密集波分復(fù)用技術(shù)所產(chǎn)生的非線性效應(yīng)。所以非零色散位移光纖是為進(jìn)行波分復(fù)用傳輸而設(shè)計(jì)的光纖。 G.655光纖的最新研究成果是低水峰非零色散位移光纖。在2004年報(bào)道中，康寧公司表示，他們今后的發(fā)展是把低水峰光纖產(chǎn)品的應(yīng)用從城域網(wǎng)、接入網(wǎng)擴(kuò)展到長(zhǎng)途。 優(yōu)點(diǎn)是在13101550nm工作波長(zhǎng)范圍內(nèi)低色散。但其折射率剖面結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度大，尤其是該光纖的衰減大，離實(shí)用距離很遠(yuǎn)。（6）色散平坦光纖 色散平坦光纖在13101550nm范圍內(nèi)都是低色散，工作范圍大。這種光纖可與中心波長(zhǎng)寬的LED或工作波長(zhǎng)在1310nm和1550nm的