通信光纜與電纜線路工程第2章光纖(公用)1

1、光纜電纜工程光纜電纜工程課程內(nèi)容課程內(nèi)容概述概述光纜工程光纜工程光光纜纜通通信信線線路路工工程程設(shè)設(shè)計計光纜線路施工光纜線路測試與維護通信電纜 綜合布線綜合布線通信電纜串音和防串音措施 通信電纜施工通信電纜配線設(shè)計光纜電纜發(fā)展光纖、光纜和光器件 通信系統(tǒng)、通信網(wǎng)基礎(chǔ)第1章第2章第3章第4章第5章電電纜纜線線路路測測試試和和維維護護第6章第7章第8章第9章電纜工程電纜工程第10章第11章基本概念組成和主要設(shè)備部件 工程設(shè)計 第第2章光纖、光纜和光器件章光纖、光纜和光器件 本章內(nèi)容提要本章內(nèi)容提要：n光纖的結(jié)構(gòu)、材料及制備方法光纖的結(jié)構(gòu)、材料及制備方法 n光纖的主要參數(shù)光纖的主要參數(shù)、特性及類型及

2、應(yīng)用特性及類型及應(yīng)用 n光纜的結(jié)構(gòu)、材料及制備方法光纜的結(jié)構(gòu)、材料及制備方法 n光纜的主要特性光纜的主要特性 n光纖光纜線路的基本光器件光纖光纜線路的基本光器件第第2章章 光纖、光纜和光器件光纖、光纜和光器件 2.1光纖光纖？光纜？光纖光纖？光纜？ 所謂“光纖光纖”就是工作在光頻下的一種圓柱體介質(zhì)波導(dǎo)，它引導(dǎo)光能沿著軸線平行方向傳輸。 所謂“光纜光纜”就是由多根光纖和加強構(gòu)件以及外護層構(gòu)成。 2.12.1光纖光纖2.1.1 光纖結(jié)構(gòu)光纖結(jié)構(gòu) 2.1.2. 光纖的制造過程光纖的制造過程1. 1.光纖的原材料選擇光纖的原材料選擇n目前通信用光纖主要是用高純度的玻璃石英玻璃（SiO2）材料制成的 。

3、n最純的天然石英（因它清澈似水，冰瑩如晶，常稱之為水晶）,因其含雜質(zhì)多而不能在光導(dǎo)纖維中使用 . 還有一個原因是光學(xué)性能各向異性 (nxnynz) 。n熔融石英又名人造石英， 是制造光導(dǎo)纖維的主要原料。其特點是：熔融石英是非晶態(tài)的，也就是說，它不是一個晶體。它沒有沒有“熔點熔點”，在較高溫度下變得比較柔軟. （1 1）超純的熔融）超純的熔融SiO2提取提取 超純的熔融石英玻璃通常利用氣相沉積法取得，所用原料為SiCl4、 GeCl4 化學(xué)反應(yīng)式為 2217002420ClGeOOGeClC 221700242ClSiOOSiClC熔融石英玻璃的折射率約為熔融石英玻璃的折射率約為1.458 1.

4、458 （2 2）熔融石英光纖的摻雜劑提?。┤廴谑⒐饫w的摻雜劑提取改變石英光纖折射率經(jīng)常使用的摻雜劑有GeO2、P2O5、Ti2O2、Al2O3和B2O3、F等 221700242ClGeOOGeClC 25217002362ClOPOPoClC 232170023634ClOBOBClC摻雜劑所用主要原料為GeCl4 、PoCl3、BCl3和SF6等。化學(xué)反應(yīng)式為： 摻雜劑除對折射率、線膨脹系數(shù)及材料提純具有影響外，對光纖的傳輸性能及光纖的設(shè)計制作也都會產(chǎn)生作用。如圖2-2/3所示。 圖2-2 利用摻雜變更石英玻璃的折射率 圖2-3 GeO2-P2O5-Ti2O2-B2O3 SiO2玻璃線

5、膨脹系數(shù)的差別 mol %石英光纖的主要原料為：纖芯和包層本體材料 ：SiCL4纖芯和包層摻雜用劑： GeO2 、 P2O5 、GeCL4 、 B2O3、 POCL3和F等纖芯材料： SiO2或SiO2 + GeO2包層材料： SiO2 + B2O3或SiO2 +F。（2 2）光纖材料的設(shè)計）光纖材料的設(shè)計 方案1方案2方案3纖芯包層SiO2SiO2-FSiO2-GeO2SiO2-（F）（P2O5）SiO2-GeO2-FSiO2- F（P2O5）表2-1 單模光纖摻雜方案 單模光纖摻雜方案 方案1: 纖芯 SiO2/包層 SiO2+F方案2:纖芯SiO2+GeO2 /包層SiO2、F ( P2

6、O5）采用方案1時，其散射損耗將是最小的。包層直徑與纖芯直徑的比值（2b2a）大于6。例如G652光纖：幾種典型的光纖折射率分布圖2. 2. 光纖制備方法光纖制備方法n 光纖制備步驟?(氣相技術(shù))n材料選擇預(yù)制棒制造拉絲涂覆 套塑 n 預(yù)制棒制造方法約制造方法約 10種種 2134一氣相沉積法一氣相沉積法1.外部化學(xué)氣相沉積法(Outside Vapour Phase Deposition)，簡稱OVD法。2.軸向化學(xué)氣相沉積法（Vapour phase Axial Deposition），簡稱VAD法。*3.改進的化學(xué)氣相沉積法（Modified Chemical yapour Deposi

7、tion），簡稱 MCVD法。4.等離子化學(xué)氣相沉積法Plasma activate Chemical Vapour Deposition)，簡稱PCVD法。5.等離子改進化學(xué)氣相沉積法Plasmaenhanced Modified Chemical yapour Deposition，簡稱PMCVD法。6.軸向和橫向等離子化學(xué)氣相沉積法，簡稱ALPD法二非氣相沉積法二非氣相沉積法1界面凝膠法，簡稱BSG2熔融法，簡稱DM3溶膠-凝膠法，簡稱SOL-GEL4機械擠壓成型法，簡稱MSP一、原料制備與提純一、原料制備與提純 MCVD法是目前使用最廣泛的預(yù)制棒生產(chǎn)工藝法是目前使用最廣泛的預(yù)制棒生產(chǎn)工

8、藝。即2.1.2所示.二、制棒的制備過程二、制棒的制備過程 圖2-5 管內(nèi)MCVD法預(yù)制棒制備制造預(yù)制棒的次序是；首先在石英管內(nèi)壁上沉積包層；其次在包層內(nèi)沉積纖芯；最后則是“燒縮成預(yù)制棒” 。 14001600的高溫氫氧火焰加熱 （a）預(yù)制棒 三、光纖的拉制工藝三、光纖的拉制工藝 （a）加熱后的預(yù)制棒 四、光纖涂覆四、光纖涂覆工藝工藝通常涂覆都在兩層以上，里面的一層用折射率比石英玻璃稍大的變性硅酮樹脂，可以用來吸收透過包層的光，涂覆厚度一般為 30150m 。外面的第二層是普通的硅酮樹脂，而且涂層較厚。兩次涂覆后的外徑約為 0.80.9mm，有利于提高光纖的低溫性能和抗微彎性能。2.22.2光

9、纖的主要參數(shù)、特性及類型光纖的主要參數(shù)、特性及類型 光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)主要有光纖的幾何參數(shù)、折射率分布、數(shù)值孔徑（NA）、模場直徑、和截止波長等。 1 1 幾何參數(shù)幾何參數(shù) n幾何特性有芯徑、包層的尺寸和對芯包層同心度、不圓度等。（1）纖芯直徑纖芯直徑對多模光纖而言 （2）外徑外徑多/單模光纖（3）芯包層同心度和不圓度芯包層同心度和不圓度 nITU規(guī)定：光纖同心度誤差6;（包括單模）芯不圓度6,包層不圓度cccce 221anVcctnmctcc1908 . 0表2-2漸變多模光纖結(jié)構(gòu)參數(shù)實例 表2-3單模光纖結(jié)構(gòu)參數(shù)實例 2.2.2 光纖的主要特性光纖的主要特性 22 21損耗損耗 一、損耗定義

10、一、損耗定義 p（0）為輸入光纖的光功率，即在L=0處注入的光功率；p（L）為傳輸距離L處的光功率； 二、損耗系數(shù)二、損耗系數(shù) 在光纖上兩個相距在光纖上兩個相距L的截面之間的波長的截面之間的波長上的總衰減表示：上的總衰減表示：A（）（）L （dB） 三、光纖產(chǎn)生損耗的原因三、光纖產(chǎn)生損耗的原因光纖產(chǎn)生損耗的原因很多，其類型有吸收損耗，散射損耗和附加損耗。10)(10)0()(LpLp)/( )()0(lg10)(kmdBLppL表2-4 光纖的傳輸損耗 1.吸收損耗本征吸收: 紅外吸收,紫外吸收雜質(zhì)吸收: 鐵、銅等過渡金屬離子和OH離子(非本征)。： 其中是工作波長，單位為m，當=1.55 m

11、時ir0.02 dB/km，其影響較小。但當=1.70 m時，ir0.32 dB/km?？梢娂t外吸收影響了工作波長向更長波長方向發(fā)展。 其中，B是摻鍺的重量百分比，當=1.31 m，B=3.5%時，uv1.75102 dB/km。但當=0.60 m時，uv1.00dB/km?？梢娮贤馕针S減少和摻鍺濃度增加而增加 . 2.線性散射n 瑞利散射瑞利散射比光波長小得多小得多的粒子引起的散射(本征)n 米氏散射米氏散射與光波同樣大小同樣大小的粒子引起的散射(本征)n引起光纖損耗的散射主要是瑞利散射，瑞利散射具有與短波長的14成正比的性質(zhì)，即：R=A4。對摻鍺的光纖而言，A0.63dBm4km。對于=

12、0.85、1.31、1.55m時,則R1 .3、0.3、0.1dBkm。 n3.非線性散射n 受激布里淵散射：受激布里淵散射：存在于光能密度超過某一高值 (本征)n 受激拉曼散射：受激拉曼散射： (本征)n4.附加損耗：張力、側(cè)壓、彎曲、擠壓造成的宏彎和微彎(非本征)。3.附加損耗：張力、側(cè)壓、彎由、擠壓造成的宏彎和微彎圖2-11 光纖的宏彎損耗（a）射線法解釋；（b）波動理論解釋。在附加損耗中光纖宏彎曲損耗是最主要的。在光纜的生產(chǎn)、接續(xù)和施工過程中，不可避免地出現(xiàn)彎曲，它的損耗原理如圖2-11所示。 光纖宏彎曲時會造成模式轉(zhuǎn)換。使傳導(dǎo)模變成了輻射模，造成輻射損耗。 *單模光纖彎曲損耗的估算公

13、式為式中,R為光纖彎曲半徑、 C1、C2與R無關(guān)常數(shù)。臨界彎曲半徑估算RC為：2/3222131)(43nnnRc)dB/km(e21TRCC圖2-10 光纖損耗頻譜曲線n光纖不僅因有損耗使光信號傳輸受到限制，同時光信號傳輸還受到色散（多模光纖習(xí)慣稱帶寬）的限制。n色散？色散？對于數(shù)字信號的光脈沖，經(jīng)光纖傳輸時，對于數(shù)字信號的光脈沖，經(jīng)光纖傳輸時，脈沖寬度隨距離增長而展寬脈沖寬度隨距離增長而展寬，嚴重時，前后脈沖將互相重疊，形成碼間干擾，導(dǎo)致通信系統(tǒng)誤碼增加，從而使傳輸距離和傳輸容量受到限制，這種現(xiàn)象稱為光纖的色散。n 引起脈沖展寬（色散）的因素很多，對于多模光纖主要有：模式色散、材料色散和波

14、導(dǎo)色散等，其中模式色散是主要因素。對于單模光纖由于只傳輸一種模式，故不存在模式色散，主要受材料色散、波導(dǎo)色散和偏振模色散PMD的影響 2.光纖的色散特性光纖的色散特性 光纖色散主要有光纖色散主要有：模式色散、材料色散、波導(dǎo)色散、偏振色散等。多模光纖：模式色散、材料色散、波導(dǎo)色散等。單模光纖中只傳輸基模LP01，總色散由材料色散、波導(dǎo)色散和偏振色散組成。這三個色散都與波長有關(guān)，所以單模光纖的總色散也稱為波長色散。光纖的色散單位： ps/km光纖的色散系數(shù)單位D（）： ps/nm.km1 1、模式色散、模式色散2 2、材料色散、材料色散 3 3、波導(dǎo)色散、波導(dǎo)色散 4、偏振模色散（、偏振模色散（P

15、MD）n記作LPx01和LPy01，其相位常數(shù)x，y不同，相應(yīng)的群速度不同，從而引起偏振模色散，如圖2-13所示PMD對大容量數(shù)字和模擬通信系統(tǒng)影響是嚴重的。若要10Gb/s以上的高速系統(tǒng)能正常工作，光脈沖展寬必須限制在一定范圍。例如，對于10Gb/s系統(tǒng)，其光脈沖寬度為100ps，當光路的光功率代價Pp =1dB時，群時延差DGDL最大容限為30ps；對于40Gb/s系統(tǒng)，其光脈沖寬度只有25ps，當Pp為1dB時，DGDL最大容限只能為10ps以下。當光纖長度足夠長時（Lh，典型值為2km以上 ）LLCPMDDGDPMDL（ps） 式中：L為光纖長度（km）；PMDL（或DGDL）為長度L

16、光纖的總偏振模色散（或偏振?？?cè)簳r延差）（ps)；，PMDC 為光纖的PMD系數(shù) /pskmnPMDC，其典型值在之間n如在400Gbit/s的高速系統(tǒng)中，傳輸100km后，PMDC限制在0.1ps/km以內(nèi)。一般系統(tǒng)對PMD系數(shù)最大設(shè)計值為 0.11/pskm0.5/pskm5 5、光纖的帶寬、光纖的帶寬 n光纖的色散和帶寬描述的是光纖的同一特性。nITU-T建議規(guī)定的光纖帶寬為：11060D1DLDLL6010L公里的光纖帶寬為：其中，D為光纖色散系數(shù)（ps/nm.km）；為光源譜寬（nm）；B0為光纖的帶寬（MHz）；常數(shù)：=0.115（多縱模激光器）,=0.306（單縱模激光器）。 n

17、 在DWDM高速光纖傳輸系統(tǒng)中，著重考慮PMD對光纖距離影響情況，可由下列公式得出： 2110CLLPMDB110LCBPMDL其中, PMDC為偏振模色散系數(shù)（s/km），BL為傳輸速率（bit/s），L為光纖中繼距纖中繼距離（km）?！纠?-1】 設(shè)某光纖在1.31 m波長的最大色散系數(shù)D=3.5 ps/（nmkm），如用一中心波長為1.31 m的半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生傳輸光，其譜線寬度為=4 nm，試求出該光傳輸1km長度光纖的色散。解：由（2.14）式，容易求出其色散為：=DL=3.541=0.014 ns=14 ps2.2.3 光纖的非線性效應(yīng) 光纖的非線性（損耗特性）可分為兩類： 受激散

18、射和折射率擾動*受激散射:受激布里淵散射和受激拉曼散射。*折射率擾動自相位調(diào)制、交叉相位調(diào)制和四波混頻。 2.2.4 光纖的機械光纖的機械和溫度特性和溫度特性 1. 光纖強度光纖強度n從理論上估算折斷石英玻璃Si-O原子鍵所需應(yīng)力約為20002500kg/mm2，因此外徑為125m的光纖所能承受的抗拉力將達30kg .n直接拉出的裸光纖拉力只有100g/根?n實用化光纖的抗張強度要求240g拉力/根n目前商品化光纖的強度 432g拉力/根n國內(nèi)用的光纖，一般都大于400g拉力/根n國外較好的光纖在700g拉力/根以上，用于海底光纜的光纖強度還要高一些。n光纖的溫度特性主要由光纖材料決定，如石英

19、玻璃的線膨脹系數(shù)為3.410-7（km），而塑料涂覆層（或有機樹脂）為110-4 （km），即當溫度變化1時，石英光纖和塑料涂覆層的長度變化量相差近1000倍 2. 光纖的溫度特性光纖的溫度特性 n 溫度特性對光纜敷設(shè)方式有哪些影響?哪些光纜故障屬于與光纖的溫度特性有關(guān)?2.2.5 2.2.5 光纖類型及應(yīng)用光纖類型及應(yīng)用 n光纖分類可依據(jù)材料、波長、傳輸模式、纖芯折射率分布、制造方法的不同，將其分為多種，可歸納為如圖2-17所示。 單模光纖的種類單模光纖的種類 1.非色散位移單模光纖（G.652光纖性能及應(yīng)用） G.652光纖色散2.色散位移單模光纖（ G.653光纖） 3.53.非零色散位

20、移光纖非零色散位移光纖（ G654光纖光纖 ） 4.非零色散位移單模光纖（ G.655A/B/C 光纖） 美國朗訊和康寧在1994年研究出的表表29 寬帶光傳送非零色散單模光纖性能模場直徑（m）截止波長cc（nm）非零色散區(qū)（nm）工作波長（nm）衰減系數(shù)（dB/km）色散系數(shù)（ps/nm.km）要求值1550nm711+0.7cc145015301565153015651530: 0.351625 :0.403D14應(yīng)用場合G.656光纖可保證通道間隔100 GHz, 40 Gbit/s系統(tǒng)至少傳400 km。人們預(yù)測G656光纖可能成為繼G.652和G655之后的又一個廣泛應(yīng)用的光纖。5.

21、 G.656光纖表2-10 彎曲衰減不敏感單模光纖（G657A）性能模場直徑（m）截止波長cc（nm）工作波長（nm）衰減系數(shù)（dB/km）色散斜率（ps/nm2.km）要求值1310nm8.69.5+0.4cc1260131015501310: 0.401550: 0.3013101324: 0.092應(yīng)用場合當彎曲半徑10mm、彎曲1圈時，1550nm光波最大損耗0.75 dB。適用于實現(xiàn)FTTH的信息傳送、安裝在室內(nèi)或大樓等狹窄的場所。6. G.657光纖7.色散平坦光纖色散平坦光纖(DFF)8.色散補償光纖（色散補償光纖（DCF） 9. G.651多模光纖 光接收機 光接收機，即收端光

22、端機，其主要作用是將光纖傳送過來的光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，然后?jīng)進一步的處理在送到接收端的電端機去。光中繼器 光信號在光纖中傳輸一定距離后，由于受到光纖損耗和色散的影響，光信號的能量會衰減，波形也會產(chǎn)生失真，從而導(dǎo)致通信質(zhì)量惡化。為此，在光信號傳輸一定距離后就要設(shè)置光中繼器，其作用是對衰減了的光信號進行放大，恢復(fù)失真了的波形。2.1.2光纖的分類（1）按光纖折射率分布來分 階躍型光纖 漸變型光纖 2.1.2光纖的分類（2）按光纖中傳輸模式數(shù)量來分 多模光纖 多模光纖就是可以傳輸多個模式的光纖。多模光纖的折射率分布可采用階躍型和漸變型，前者稱為階躍型多模光纖，后者稱為漸變型多模光纖。 單模光纖 單模

23、光纖就是只能傳輸一種模式的光纖。單模光纖只能傳輸基模，不存在模式色散，具有比多模光纖大得多的帶寬，故單模光纖使用大容量、長距離傳輸。2.1.2光纖的分類（3）按光纖的工作波長來分 短波長光纖 短波長光纖的工作波長在0.8m-0.9m范圍內(nèi)，具體工作窗口0.85m，主要用于短距離、小容量的光纖通信系統(tǒng)中。 長波長光纖(目前常用的) 長波長光纖的工作波長在1.1-1.8m范圍內(nèi)，有1.31和1.55m兩個工作窗口，主要用于長距離、大容量的光通信系統(tǒng)中。光纖的工作波長（工作窗口）光纖的工作波長（工作窗口）光線路信號在光纖上傳送的波長：光線路信號在光纖上傳送的波長：850nm、1310nm、1550n

24、m。 850nm窗口只用于多模傳輸窗口只用于多模傳輸 1310nm和和1550nm窗口窗口 用于單模傳輸。用于單模傳輸。2.1.2光纖的分類（4）按制造光纖的材料來分 石英光纖 全塑光纖（5）按ITU-T(國際電信聯(lián)盟）建議來分 為了使光纖具有統(tǒng)一的國際標準，ITU-T制定了統(tǒng)一的光纖標準。 G.652光纖(常規(guī)單模光纖) G.653光纖(色散位移單模光纖) G.654光纖(1.55m性能最佳單模光纖) G.655光纖(非零色散位移單模光纖)G.652光纖：在光纖：在1310nm波長窗口色散性能最佳，是目前應(yīng)用最廣波長窗口色散性能最佳，是目前應(yīng)用最廣泛的光纖。泛的光纖。n在在1310nm處，色

25、散小，衰耗大；處，色散小，衰耗大；n在在1550nm處，色散大，衰耗小；處，色散大，衰耗小；G.653光纖：在光纖：在1550nm波長，衰耗和色散皆為最小值，可實現(xiàn)大波長，衰耗和色散皆為最小值，可實現(xiàn)大容量長距離傳輸。因出現(xiàn)四波混頻效應(yīng)容量長距離傳輸。因出現(xiàn)四波混頻效應(yīng)(FWM),限制了它在限制了它在WDM（波分復(fù)用）方面的應(yīng)用。（波分復(fù)用）方面的應(yīng)用。光纖的類型光纖的類型G.654光纖：光纖：1550nm損耗最小光纖，主要用于長再生中繼距離的損耗最小光纖，主要用于長再生中繼距離的海底光纜。海底光纜。G.655光纖：克服了光纖：克服了G.652光纖在光纖在1550nm處色散受限和處色散受限和G

26、.653光光纖在纖在1550nm處出現(xiàn)四波混頻效應(yīng)的缺陷，適用于處出現(xiàn)四波混頻效應(yīng)的缺陷，適用于WDM系統(tǒng)。系統(tǒng)。WDM是波分復(fù)用系統(tǒng)，是一種可以提高光纖頻率帶寬利用率的是波分復(fù)用系統(tǒng)，是一種可以提高光纖頻率帶寬利用率的系統(tǒng)系統(tǒng) 1、G.652B與G.652D光纖簡單技術(shù)比較 ()分類nG.652B為常規(guī)單模光纖nG.652D為低水峰單模光纖，永久地降低水峰處的衰減。()工作波段區(qū)別：G.652B:O+C+L；G.652D:O+E+S+C+Ln單模光纖的光波段劃分n波段波長范圍（nm）Oband1260-1360Eband1360-1460Sband1460-1530Cband1530-156

27、5Lband1565-1625Uband1625-1675注：鑒于城域傳送網(wǎng)接入層WDM-PON/XG-PON等新產(chǎn)品可能使用E波段，而G.652B型光纖不具備E波段的傳送能力 G.652B與G.652D光纖簡單技術(shù)比較n由于光纖中水的吸收峰的存在，早期光纖的傳輸窗口只有3個，即850nm(第一窗口)、1310nm(第二窗口)以及l(fā)550nm(第三窗口)。近幾年相繼開發(fā)出第四窗口(L波段)、第五窗口(全波光纖)以及S波段窗口。其中特別重要的是無“水峰”的全波窗口。這些窗口開發(fā)成功的巨大意義就在于從l280nm到1625nm的廣闊的光頻范圍內(nèi)，都能實現(xiàn)低損耗、低色散傳輸，使傳輸容量幾十倍、幾百倍

28、上千倍的增長。 從本質(zhì)上來說，就是通過盡可能地消除0H離子的“水吸收峰”的一項專門的生產(chǎn)工藝技術(shù)，它使普通標準單模光纖在1385nm附近處的衰減峰，降到足夠低的程度。它消除了光纖玻璃中的0H離子，從而使光纖損耗完全由玻璃的特性所控制，“水吸收峰”基本上被“壓平了，從而使光纖在12801625nm的全部波長范圍內(nèi)部可以用于光通信，拓展了未來光波復(fù)用的工作波長范圍。2.2.4 光纖中的模式傳輸（1）光纖中的模式 橫電波 橫磁波 混合波（2）光纖的歸一化頻率 為了表征光纖中所能傳播模式數(shù)目的多少，引入光纖的一個特征參數(shù)，即光纖的歸一化頻率，其表示式為：22121222aaVnnn式中：a- 光纖的纖

29、芯半徑 - 光波的工作波長 n1、n2- 纖芯、包層的折射率 - 光纖的相對折射差 由于V值是一個無量綱參數(shù)，又與光波的頻率成正比，因此被稱為光纖的歸一化頻率。V值的大小不僅可以判斷一根光纖是單模傳輸，而且也決定多模光纖中傳輸導(dǎo)模的數(shù)目。（3）多模光纖和單模光纖 按照光纖中傳輸模式數(shù)量的多少，光纖可以分為多模光纖和單模光纖。 多模光纖 多模光纖就是允許多個模式在其中傳輸?shù)墓饫w。多模傳輸時光纖的歸一化頻率V2.045，且隨著V值的增加，光纖中傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)也越多。 當前通信用多模光纖的芯徑和外徑一般為50m和125m，最大相對折射率差約為1%。 多模光纖由于存在模式色散，其帶寬較窄，通信容量也較小

30、，但多模光纖的芯徑打，對光纖連接插頭和連接器的要求都不高，使用起來比單模光纖方便，因此廣泛用于低碼速、短距離的光通信系統(tǒng)中。 單模光纖 在給定的工作波長上，只能傳輸一種模式的光纖稱為單模光纖。單模光纖只能傳輸基模（HE11)模，它不存在模式色散，因此具有比多模光纖大得多的帶寬，有利于高碼速、長距離的傳輸。 單模光纖的傳輸條件是： 0V 2.045 此時，光纖中除基模（HE11模）以外，其余模式均截止，即可實現(xiàn)單模傳輸。單模傳輸時，由于V 2.045，因此，要求光纖的纖芯半徑很小，但太小，在制作、耦合、連接上都會造成困難。如果采取小的，就可容許較大的，這也是為什么通信用光纖制成弱導(dǎo)光纖的原因之一

31、。 模場直徑 模場直徑也是單模光纖所特有的一個參數(shù)。從理論上講，單模光纖中只有一種模式（基模）傳輸，但單模光纖中的基模場并沒有完全集中在纖芯中，有相當部分的能量存在于包層中。所以不能像多模光纖那樣用纖芯直徑表示截面上的傳光范圍，只能用模場直徑來表示。模場直徑是衡量單模光纖橫截面上基模場分布的一個物理量。 模場直d是單模光纖產(chǎn)品出廠時必須給出的參數(shù)之一。ITU-T規(guī)定，在1.31m波長上，模場直徑的標稱值應(yīng)當在9-10m范圍內(nèi)，容差為1m。2.3光纖的損耗和色散特性光纖的損耗和色散特性 損耗和色散是光纖的兩個主要傳輸特性，他們分別決定光纖通信系統(tǒng)的傳輸距離和通信容量。2.3.1 光纖損耗的概念

32、光波在光纖中傳輸時，隨著傳輸?shù)脑黾庸夤β手饾u減小的現(xiàn)象稱為光纖的損耗。光纖的損耗用表示010lgiPLP（dB/km)L光纖光源光脈沖AB式中：Pi、P0-光纖的輸入、輸出功率； L-光纖的長度； -每千米光纖的損耗值，單位為dB/km。 光纖的損耗關(guān)系到光纖通信系統(tǒng)傳輸距離的長短，光纖的損耗與波長的關(guān)系曲線即損耗波譜曲線，關(guān)系到工作波長的選擇。2.3.1.1 產(chǎn)生光纖損耗的原因（1）吸收損耗:光纖的吸收損耗主要由紫外吸收、紅外吸收和雜質(zhì)吸收等構(gòu)成。由于這些損耗都是由光纖材料本身的特征引起的，故稱為光纖的本征損耗 本征吸收 雜質(zhì)吸收（2）散射損耗 瑞利散射損耗:任何材料的內(nèi)部組分結(jié)構(gòu)都不可能是

33、完全均勻的。由于光纖材料的內(nèi)部組分不均勻，產(chǎn)生了瑞利散射，造成了光能量的損耗，它屬于光纖的本征損耗 波導(dǎo)散射損耗:波導(dǎo)散射損耗是由于光纖的不圓度過大造成的，若光纖制成后沿軸線方向結(jié)構(gòu)不均勻，就會產(chǎn)生波導(dǎo)散射損耗。目前這項損耗已經(jīng)降低到可以忽略的程度 非線性散射損耗（3）彎曲和微彎曲損耗 彎曲損耗 彎曲半徑越大，彎曲損耗越小，一般認為，當彎曲半徑大于10cm時，彎曲損耗可以忽略不計。 微彎曲損耗 微彎曲是由于光纖成纜時產(chǎn)生的不均勻側(cè)壓力引起的。微彎曲使得纖芯和包層的界面出現(xiàn)局部凸凹，從而引起模邊換而產(chǎn)生損耗。L光纖光源光脈沖AB2.3.2.光纖的色散色散是光纖的一個重要的傳輸特性，指的是光信號沿

34、著光纖傳輸過程中，由于不同成分的光的時間延遲不同而產(chǎn)生的一種物理效應(yīng)當信號在光纖中傳輸時，隨著傳輸距離的增加，從而引起光信號的畸變和展寬，這種現(xiàn)象稱為光纖的色散。2.3.2.1色散的分類（1）模式色散 在多模光纖中，由于各個模式在同一波長下的傳播速度不同而引起的時延差稱為模式色散。包層包層纖芯模式1模式2模式3模式1模式2模式3光脈沖光脈沖 只有多模光纖才存在模式色散。在單模光纖中由于只有一種模式傳輸，沒有模式色散，所以單模光纖的色散比多模光纖小得多，即其通信容量比多模光纖大的多，這也是單模光纖獲得廣泛應(yīng)用的原因之一。 階躍型光纖的模式色散 漸變型光纖的模式色散（2）材料色散 光纖材料的折射率

35、隨光波波長的變化而變化，使光信號中不同波長成分的傳播速度不同，從而引起脈沖展寬的現(xiàn)象，稱為材料色散。 在光線通信系統(tǒng)中，由于實際光源發(fā)出的光波并不是單一波長，而是具有一定的譜線寬度。光在其中的傳播速凍也是隨波長的變化而變化的。當具有一定譜線寬度的光源發(fā)出的光波在光纖中傳輸時，不同波長的光波將有不同的傳播速度，在到達輸出端時將產(chǎn)生時延差，從而使脈沖展寬，引起材料色散。（3）波導(dǎo)色散 從理論上講，光纖中的光波只在纖芯中傳輸，但由于光纖的幾何結(jié)構(gòu)、形狀等方面的不完善，使得光波的一部分在纖芯中傳輸，而另一部分在包層中傳輸，由于纖芯和包層的折射率不同，而造成脈沖展寬的現(xiàn)象，稱為波導(dǎo)色散2.3.2.2單模

36、光纖的色散 對于單模光纖，不存在模式色散，只有材料色散和波導(dǎo)色散，典型的單模光纖與波長的關(guān)系曲線如圖所示。1.01.11.21.31.41.51.6-80-60-40-20020材料色散波導(dǎo)色散總色散波長（m）色散（ps/km.nm）從圖中可以看出，在1.27 m附近，材料色散為零，而在1.31 m附近，材料色散與波導(dǎo)色散相抵消，單模光纖的總色散為零。 通常把零色散在1.31 m附近的光纖稱為常規(guī)單模光纖，即G.652光纖。 從光纖的損耗特性的分析可知，在=1.55 m處單模光纖的損耗最低，但色散值很大，約為18ps/kmnm，如果改變光纖的結(jié)構(gòu)使零色散波長由1.31 m移至1.55 m，則在

37、1.55 m處可獲得最小損耗和零色散。把零色散在1.55 m附近的單模光纖稱為色散位移單模光纖，即G.653光纖，這種光纖在1.55 m處具有的良好的特性使之稱為單波長、大容量、超長距傳輸?shù)淖罴堰x擇。 然而隨著WDM的發(fā)展EDFA的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)色散位移單模光纖有一致的弱點，即工作區(qū)內(nèi)的零色散點將使光纖出現(xiàn)非線性，尤其是四波混頻，嚴重的影響波分復(fù)用的性能。為了解決G.653光纖中嚴重的四波混頻效應(yīng)，對G.653光纖的零色散點進行了移動，如果在1.55 m附近光纖有較小的色散值，如在1.53-1.56 m范圍內(nèi)，色散為1-4ps/km.nm，這樣就能有效遏制非線性效應(yīng)。于是又設(shè)計出一種在1.55 m

38、附近有較小色散值的光纖，這種光纖稱為非零色散位移光纖，即G.655光纖，G.655光纖適用于大容量的密集波分復(fù)用系統(tǒng)。n光通道參數(shù)：衰減、色散光通道參數(shù)：衰減、色散 光信號在光纖中傳輸?shù)木嚯x要受到色散和衰減的雙重光信號在光纖中傳輸?shù)木嚯x要受到色散和衰減的雙重影響。影響。n衰減：使在光纖中傳輸?shù)墓庑盘栯S著傳輸距離的增加衰減：使在光纖中傳輸?shù)墓庑盘栯S著傳輸距離的增加而功率下降。而功率下降。 1310nm窗口每公里衰減：窗口每公里衰減：0.4dB/km 1550nm窗口每公里衰減：窗口每公里衰減：0.25dB/kmn色散會使在光纖中傳輸?shù)臄?shù)字脈沖展寬，引起碼間干色散會使在光纖中傳輸?shù)臄?shù)字脈沖展寬，引

39、起碼間干擾，降低信號質(zhì)量。擾，降低信號質(zhì)量。光纖的主要特性有幾何特性、光學(xué)特性、傳輸特性、機械特性、溫度特性。1.光纖的幾何特性光纖的幾何特性包括芯直徑、包層直徑、纖芯/包層同心度、不圓度和光纖翹曲度等。（1）纖芯直徑纖芯直徑主要是對多模光纖的要求。ITU-T規(guī)定，多模光纖的芯直徑為503m。（2）包層直徑包層直徑指光纖的外徑，ITU-T規(guī)定，多模及單模光纖的包層直徑均要求為1253m。目前，光纖生產(chǎn)制造商已將光纖外徑規(guī)格從125.03m提高到125.01m。（3）纖芯/包層同心度和不圓度纖芯/包層同心度是指纖芯在光纖內(nèi)所處的中心程度。目前光纖制造商已將纖芯/包層同心度從0.8m的規(guī)格提高到0

40、.5m的規(guī)格。不圓度包括芯徑的不圓度和包層的不圓度。ITU-T規(guī)定，纖芯/包層同心度誤差6%（單模為1.0m），芯徑不圓度6%，包層不圓度（包括單模）2%。（4）光纖翹曲度光纖翹曲度指在特定長度光纖上測量到的彎曲度，可用曲率半徑來表示彎曲度。翹曲度（即曲率半徑）數(shù)值越大，意味著光纖越直。注：纖芯/包層同心度對接續(xù)損耗的影響最大，其次是翹曲度。2.5光纜的結(jié)構(gòu)和分類光纜的結(jié)構(gòu)和分類2.5.1光纜的結(jié)構(gòu) 光纜是以一根或多根光纖或光纖束制成符合化學(xué)、機械和環(huán)境特性的結(jié)構(gòu)。不論何種結(jié)構(gòu)形式的光纜，基本上都是由纜芯、加強元件和護層三部分組成。（1）纜芯 纜芯結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足一下基本要求： 使光纖在纜內(nèi)處于最佳

41、位置和狀態(tài)，保證光纖傳輸性能穩(wěn)定。在光纜受到一定打拉、側(cè)壓等外力時，光纖不應(yīng)承受外力影響。 纜芯中的加強元件應(yīng)能經(jīng)受允許拉力。 纜芯截面應(yīng)盡可能小，以降低成本 纜芯內(nèi)有光纖、套管或骨架和加強元件，在纜芯內(nèi)還需填充油膏，具有可靠的防潮性能，防止潮氣在纜芯中擴散。（2）護層 光纜的護層只要是對已成纜的光纖芯起保護作用，避免受外界機械力和環(huán)境損壞，使光纖能適應(yīng)于各種敷設(shè)場合，因此要求護層具有耐壓力、防潮、溫度特性好、重量輕、耐化學(xué)浸蝕和阻燃等特點。 光纜的護層可分為內(nèi)護層和外護層。內(nèi)護層一般采用聚乙烯或聚氯乙烯等，外護層可根據(jù)敷設(shè)條件而定，采用鋁帶和聚乙烯組成的LAP外護套加鋼絲鎧裝等。（3）加強元

42、件 加強元件主要是承受敷設(shè)安裝時所加的外力。光纜加強元件的配置方式一般分為“中心加強元件”方式和“外周加強元件”方式。一般層絞式和骨架式光纜的加強元件均處于纜芯中央，屬于“中心加強元件”（加強芯）；中心管式光纜的加強元件從纜芯移到護層，屬于“外周加強元件”。加強元件一般有金屬鋼線和非金屬玻璃纖維增強塑料（FRP)。使用非金屬加強元件的非金屬光纜能有效地反之雷擊。2.5.2 典型結(jié)構(gòu)的光纜 常用的光纜結(jié)構(gòu)有層絞式、骨架式、中心束管式和帶狀四種。（1）層絞式光纜鋼塑復(fù)合帶松套管光纖加強芯填充繩PE護層皺紋鋼帶松套管光纖加強芯填充繩PE護層阻水層 層絞式光纜是經(jīng)過套塑的光纖在加強芯周圍絞合而成的一種

43、結(jié)構(gòu)。 層絞式結(jié)構(gòu)光纜，收容光纖數(shù)有限，多數(shù)為6-12芯，也有24芯的。隨著光纖數(shù)的增多，出現(xiàn)單元式絞合：一個松套管就是一個單元，其內(nèi)可有多根光纖。生產(chǎn)時先絞合成單元，再擠制松套管，然后再絞合成纜。（2）骨架式光纜鋁塑復(fù)合帶骨架光纖加強芯PE護層阻水層骨架式光纜是將緊套光纖或一次涂覆光纖放入螺旋形塑料骨架凹槽內(nèi)而構(gòu)成，骨架的中心是加強元件。在骨架式光纜的一個凹槽內(nèi)，可放置一根或幾根涂覆光纖，也可放置光纖帶，從而構(gòu)成大容量的光纜。骨架式光纜對光纖保護較好，耐壓、抗彎性能較好，但制造工藝復(fù)雜。（3）中心束管式光纜 中心束管式光纜是將樹根一次涂覆光纖或光纖束放入一個大塑料套管中，加強元件配置在塑料套

44、管周圍而構(gòu)成（4）帶狀式光纜PE護層光纖帶加強芯松套管阻水層鋼塑復(fù)合帶光纖帶加強芯松套管阻水層鋼塑復(fù)合帶PE護層 帶狀式光纜結(jié)構(gòu)是將多根一次涂覆光纖排列成行制成帶狀光纖單元，然后再把帶狀光纖單元放入在塑料套管中，形成中心束管式結(jié)構(gòu)；也可以把帶狀光纖單元放入凹槽內(nèi)或松套管內(nèi)，形成骨架式或?qū)咏g式結(jié)構(gòu)。帶狀結(jié)構(gòu)光纜的優(yōu)點是可容納大量的光纖（一般在100芯以上），滿足作為用戶光纜的需要；同時每個帶狀光纜單元的接續(xù)可以一次完成，以適應(yīng)大量光纖接續(xù)、安裝的需要。2.5.3 光纜的種類（1）按傳輸性能、距離和用途分類 市話光纜、長途光纜、海底光纜和用戶光纜。（2）按光纖的種類分類 多模光纜、單模光纜。（3）

45、按使用環(huán)境和場合分類 室外光纜、室內(nèi)光纜和特種光纜。（4）按光纖芯數(shù)多少分類 單芯光纜和多芯光纜。（5）按纜芯結(jié)構(gòu)分類 層絞式光纜、骨架式光纜、中心束管式光纜和帶狀式光纜。（6）按敷設(shè)方式分類 管道光纜、直埋光纜、架空光纜、水底光纜。光纜的制造過程1、光纖材料2、光纖制造設(shè)計原理3、光纜的制作流程4、光纜端別的識別2、光纜制造設(shè)計原則n需要考慮由盈利引起的光纖損耗、光纜承受的敷設(shè)張力、余長、機械強度、溫度、阻水、壽命等使用性質(zhì)2、光纜制作流程光纜型號示例（3）光纜型號示例例1 光纜型號為：GYTA5312A1其含義為：松套層絞結(jié)構(gòu)、金屬加強件、鋁塑粘接護層、單鋼帶皺紋縱包式鎧裝、聚乙烯外護套，

46、通信用室外光纜，內(nèi)裝12根石英系漸變多模光纖。例2 光纜型號為 ：GYDXTW16B1其含義為：中心束管式結(jié)構(gòu)、帶狀光纖、金屬加強件、石油膏填充式、夾帶增強聚乙烯護套，通信用室外光纜，內(nèi)裝16根石英系常規(guī)單模光纖（G.652）。我們所使用的型號：GYTA-室外通信用、金屬加強構(gòu)件、松套層絞、全填充、鋁聚乙烯粘結(jié)護套光纜 、GYTS -室外通信用、金屬加強構(gòu)件、松套層絞、全填充、鋼聚乙烯粘結(jié)護套光纜 工程實踐中識別光纜A、B端主要有如下方法： 廠家的產(chǎn)品說明書有具體的說明，工程中應(yīng)以此為準； 光纜纜盤上的標記：一般在纜盤上均有用紅色油漆做的箭頭表示放光纜時纜盤的轉(zhuǎn)動方向，同時用紅色油漆寫明A在外

47、或B在外； 光纜外護套長度標記：“米”表，間隔1m標記一下，數(shù)字小的為A端； 光纜纜盤打開后，通過光纜兩端的熱縮密封端帽判別，紅色為A端； 開纜后，一般識別方法是：面對光纜截面，由領(lǐng)示光纖（或?qū)щ娋€或填充線）以紅一綠（或藍一黃等）順時針為A端；逆時針為B端。2.光纖纖序排列光纖纖序排列主要有下列幾種方式（以下以A端截面為例）。（1）以紅、綠領(lǐng)示電導(dǎo)線或填充線中間的光纖為1纖，順時針數(shù)為2#，3#，（2）以紅、綠領(lǐng)示色緊套、松套（單芯）、骨架（單芯），其紅色為1纖，綠色為2#纖、順時針數(shù)為3#，4#，（3）以紅、綠（或藍、黃）領(lǐng)示色松套（雙芯），紅（或藍）為1管，綠（或黃）為6管，紅（或藍）綠（

48、或黃）順時針計數(shù)，纖序為表2-7所示。光纜端別、纖芯色普光纜端別、纖芯色普光纖帶加強芯松套管阻水層鋼塑復(fù)合帶PE護層A123456順時鐘：藍1、黃2、綠3、棕4、白5（填充管）、白6（填充管）填充管無纖芯光纖帶加強芯松套管阻水層鋼塑復(fù)合帶PE護層B123 456逆時鐘：藍1、桔2、綠3、棕4、白5（填充管）、白6（填充管）填充管無纖芯纖序纖序12345678顏色顏色藍黃綠紅橙白藍紅纖芯的色譜排列次序纖芯的色譜排列次序2.6光纜的型號光纜的型號 根據(jù)根據(jù)ITU-T的有關(guān)建議，目前光纜的型號是由光纜的型的有關(guān)建議，目前光纜的型號是由光纜的型式代號和光纖的規(guī)格代號兩部分構(gòu)成，中間用一短橫線分開式代號

49、和光纖的規(guī)格代號兩部分構(gòu)成，中間用一短橫線分開。2.6.1光纜的型式代號 光纜的型式代號由分類、加強構(gòu)件、派生特征、護套和外乎層5個部分組成。派生特征加強構(gòu)建分類護套外護層（1）光纜分類的代號及其意義 GY:通信用室（野）外光纜 GM:通信用移動式光纜 GJ:通信用室（局）內(nèi)光纜 GS:通信用設(shè)備內(nèi)光纜 GH:通信用海底光纜 GT:通信用特殊光纜（2）加強構(gòu)件的代號及其意義 無符號：金屬加強構(gòu)件 F：非金屬加強構(gòu)件（3）派生特征的代號及其意義 光纜結(jié)構(gòu)特征應(yīng)能表示出纜芯的主要類型和光纜的派生結(jié)構(gòu)。當光纜型式有幾個結(jié)構(gòu)特征需要注明時，可用組合代號表示，其組合代號按下列相應(yīng)的各代號自上而下順序排列

50、。 D:光纖帶結(jié)構(gòu) 無符號:光纖松套被覆結(jié)構(gòu) J:光纖緊套被覆結(jié)構(gòu) 無符號:層絞結(jié)構(gòu) G:骨架槽結(jié)構(gòu) X:中心束管結(jié)構(gòu) T:油膏填充式結(jié)構(gòu) Z:自承式結(jié)構(gòu) B:扁平形狀 Z:阻燃（4）護套的代號及其意義 Y:聚乙烯護套 V:聚氯乙烯護套 U:聚氨酯護套 A:鋁-聚乙烯粘結(jié)護套（A護套） S:鋼-聚乙烯粘結(jié)護套（S護套） W:夾帶平行鋼絲的鋼-聚乙烯粘結(jié)護套（W護套） L:鋁護套 G:鋼護套 Q:鉛護套（5）外護層代號及其意義 外護層是指鎧裝層及鎧裝層外邊的外被層。代號鎧裝層（方式）代號外被層0無0無1-1纖維層2雙鋼帶2聚氯乙烯套3細圓鋼絲3聚乙烯套4粗圓鋼絲-5單鋼帶皺紋縱包-2.6.2光纖

51、的規(guī)格代號 光纖的規(guī)格代號由光纜中光纖的數(shù)目和光纖類別組成。如果同一根光纜中含有兩種或兩種以上規(guī)格（光纖數(shù)和類別）的光纖時，中間應(yīng)用“+”號連接。光纖的類別光纖的數(shù)目（1）光纖數(shù)目 用光纜中同類別光纖的實際有效數(shù)目的數(shù)字表示。（2）光纖類別 光纖類別應(yīng)采用光纖產(chǎn)品的分類代號表示，按IEC60793-2(2001)的標準規(guī)定，用大寫字母A表示多模光纖，大寫字母B表示單模光纖，再以數(shù)字和小寫字母表示不同的種類、類型的光纖。 多模光纖分類代號類型纖芯直徑（m）包層直徑材料A1a漸變型50125二氧化硅A1b漸變型62.5125二氧化硅A2階躍型50125二氧化硅單模光纖分類代號名稱材料B1非色散位移

52、型二氧化硅B2色散位移型二氧化硅B3非零色散位移型二氧化硅一、光纜線路維護宣傳一、光纜線路維護宣傳n隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展，基礎(chǔ)建設(shè)的投入越來越大，開工項目越來越多，由于有些建設(shè)施工單位伍在施工中不注意保護光纜線路，加之人為盜竊、惡意破壞等外力事件，已成為光纜線路受損的主要原因，通信阻斷的情況日益增多，嚴重影響了通信網(wǎng)絡(luò)的正常運行。特別是人為盜竊、惡意破壞有益日增加的趨勢，偷盜破壞手段多種多樣，防不勝防，給維護工作造成非常大的壓力。因此在做好日常維護工作外，切實做好護線宣傳，提高社會群眾的光纜知識，提高群眾保護光纜意識，認識保護通信安全暢通的重要性，達到減少光纜故障，確保光纜通信網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的目

53、的。在光纜護線宣傳工作，要注意的主要內(nèi)容是： 2022年6月5日星期日3-1 光纖連接器件光纖連接器件；3-2 光纖耦合器光纖耦合器 ；3-3 光衰減器；光衰減器；3-4 光纜接頭盒；光纜接頭盒；3-5 光纖配線架光纖配線架 ；3-6 光纜交接箱；光纜交接箱；第二章的主要內(nèi)容第二章的主要內(nèi)容2022年6月5日星期日一、一、 光纖的接頭及熔接光纖的接頭及熔接光纖通信線路中，光纖接頭不可避免。光纖通信線路中，光纖接頭不可避免。1. 光纖的熔接工藝步驟光纖的熔接工藝步驟 (1) 將待熔接的光纖端頭切割成平整且垂直于將待熔接的光纖端頭切割成平整且垂直于軸線的端面；軸線的端面； (2) 利用微調(diào)裝置將兩

54、根光纖調(diào)準直；利用微調(diào)裝置將兩根光纖調(diào)準直； (3) 利用電弧放電將兩根光纖熔接在一起。利用電弧放電將兩根光纖熔接在一起。電弧的強度電弧的強度和和熔接時間熔接時間應(yīng)調(diào)整妥當，既保證熔接點應(yīng)調(diào)整妥當，既保證熔接點有足夠的機械強度，又不會造成形變而增加損耗。有足夠的機械強度，又不會造成形變而增加損耗。光纖連接器件光纖連接器件2022年6月5日星期日2. 光纖熔接引起損耗的原因光纖熔接引起損耗的原因(1) 光纖軸線的橫向相對誤差（錯位）；光纖軸線的橫向相對誤差（錯位）；(2) 兩根光纖的纖芯直徑不同；兩根光纖的纖芯直徑不同； (3) 兩根光纖的性能參數(shù)不同；兩根光纖的性能參數(shù)不同； (5) 角向相對

55、偏離。角向相對偏離。 (4) 光纖端頭之間的相對距離光纖端頭之間的相對距離； 光纖連接器件光纖連接器件2022年6月5日星期日光纖連接器件光纖連接器件2022年6月5日星期日光纖連接器件光纖連接器件OffsetAngular MisalignmentSeparationCore Eccentricity Core EllipticityReflections &Interference2022年6月5日星期日光纖連接器件光纖連接器件Medium insertion loss:Worst return loss: 14 dB (Fresnel)Common multimode fiber

56、 connector Air Gaptyp. 0.5 dBLowest insertion loss: 40 dBHighest insertion loss:Best return loss:Cable TV, highperformance systemsAngled PhysicalContact (APC) 0.4 to 0.9 dB 60 dB82022年6月5日星期日光纖連接器件光纖連接器件光纖剝離鉗光纖剝離鉗2022年6月5日星期日光纖連接器件光纖連接器件光纖切割刀光纖切割刀2022年6月5日星期日光纖熔接機光纖連接器件光纖連接器件2022年6月5日星期日光纖連接器件光纖連接器件

57、2022年6月5日星期日光纖連接器件光纖連接器件光纖自動熔接以后的液晶顯示界面Protective sleeveSplice2022年6月5日星期日光纖連接器件光纖連接器件2022年6月5日星期日二、光纖連接器二、光纖連接器 光纖連接器是光纖技術(shù)應(yīng)用中使用量最大的光光纖連接器是光纖技術(shù)應(yīng)用中使用量最大的光無源器件，和光纖接頭一樣，光纖連接器也是對兩無源器件，和光纖接頭一樣，光纖連接器也是對兩光纖端面進行對接，所不同的是光纖接頭是永久性光纖端面進行對接，所不同的是光纖接頭是永久性的熔接，而光纖連接器是臨時性連接，具有使用的的熔接，而光纖連接器是臨時性連接，具有使用的靈活性。損耗是它們重要的光學(xué)參

58、數(shù)。靈活性。損耗是它們重要的光學(xué)參數(shù)。1. 光纖連接器損耗的分類光纖連接器損耗的分類(1) 插入損耗；插入損耗；(2) 回波損耗?；夭〒p耗。光纖連接器件光纖連接器件2022年6月5日星期日2. 光纖連接器的插損機理光纖連接器的插損機理 光纖公差引起的固有損耗：主要由光纖制造公光纖公差引起的固有損耗：主要由光纖制造公差，即纖芯尺寸、數(shù)值孔徑及纖芯差，即纖芯尺寸、數(shù)值孔徑及纖芯/包層同心度等包層同心度等。 連接器加工裝配引起的固有損耗：主要由光纖連接器加工裝配引起的固有損耗：主要由光纖制造公差，即端面間隙、軸線傾角及橫向偏移等。制造公差，即端面間隙、軸線傾角及橫向偏移等。3. 光纖連接器的回損機理

59、光纖連接器的回損機理 光纖端面菲涅耳反射引起的光能量損耗。這種光纖端面菲涅耳反射引起的光能量損耗。這種損耗發(fā)生在纖芯空氣交界面，有效的解決方法是設(shè)損耗發(fā)生在纖芯空氣交界面，有效的解決方法是設(shè)計兩個連接器的物理接觸面。計兩個連接器的物理接觸面。光纖連接器件光纖連接器件2022年6月5日星期日4. 光纖連接器的損耗表達式光纖連接器的損耗表達式212lg10NANAdBLossNA引起的損耗引起的損耗端面間隙引起的插損端面間隙引起的插損間隙纖芯直徑， :S:2a , arcsintanlg100nNASaadBLoss回波損耗回波損耗21lg10nnnndBLossfiberfiber主觀因素損耗：

60、端面劃傷、塵粒、定位不準。主觀因素損耗：端面劃傷、塵粒、定位不準。光纖連接器件光纖連接器件2022年6月5日星期日5. 光纖連接器的組成光纖連接器的組成光纖連接器由跳線、尾纖或尾纜、適配器組成。光纖連接器由跳線、尾纖或尾纜、適配器組成。 跳線跳線: 在一段光纖在一段光纖(或單芯光纜或單芯光纜)的兩頭都裝上的兩頭都裝上插頭，主要作光配線用；插頭，主要作光配線用； 尾纖尾纖: 在一段光纖在一段光纖(或單芯光纜或單芯光纜)的一頭裝上插頭的一頭裝上插頭，主要與光器件相連；，主要與光器件相連； 尾纜尾纜: 在一段多芯光纜的一頭裝上插頭，主要用在一段多芯光纜的一頭裝上插頭，主要用于連接干線和光配線；于連接干線和光