光纖通信測量1

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光纖測量方面的教學(xué)課件,值得一看!

光纖通信測量

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參考書目

光纖通信工程(修訂版),趙梓森著，人民郵電出版社光纖光纜工程測試，胡先志，劉澤恒等著，人民郵電出版社光纜通信系統(tǒng)指標與測試，韋樂平，鄧忠禮等著，電子工業(yè)出版社

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第1章光纖及光通信系統(tǒng)

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1.1光纖

光纖用來傳導(dǎo)光信號結(jié)構(gòu)：纖芯和包層全反射條件：n1n2纖芯包層

光纖的結(jié)構(gòu)

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涂覆層

作用：增加機械強度和可彎曲性，防水預(yù)涂覆層：幾十微米，一次涂覆緩沖層：多用硅樹脂二次涂覆：最外層，尼龍材料緊套和松套光纖

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光纖的折射率分布描述從光纖纖芯到包層的折射率隨半徑的變化纖芯n2(r)=n12[1-2D(r/a)g]ra包層n2(r)=n22=常數(shù)r=ag折射率分布指數(shù)

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光纖的折射率分布

光纖折射率分布

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折射率分布指數(shù)g=1三角形分布g=2拋物線分布(梯度分布)g→∞階躍分布

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歸一化頻率V

V=2p(a/l)NA=RaNA芯中導(dǎo)模數(shù)量V2gN()2g2

Vc

VcVc

g2g

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設(shè)計原則高帶寬和低色散：折射率分布衰減系數(shù)?。航Y(jié)構(gòu)、摻雜、材料、制作、工藝剖面結(jié)構(gòu)合理：易生產(chǎn)，成本低

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剖面類型——多模光纖

階躍型多模光纖n2

n1n2

折射率分布

梯度型多模光纖n(r)n2

n1n(r)

折射率分布

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剖面類型——多模光纖1、非色散位移單模光纖(G.652光纖)匹配包層和下凹包層

SiO2+GeO2

SiO2+GeO2

SiO2SiO2+F非色散位移單模光纖折射率分布

SiO2

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2、色散位移單模光纖(G.653光纖)

分段芯和雙臺階芯型

(a)三角芯

(b)雙臺階芯

1550nm低衰減和零色散，抗彎性好、連接損耗低，設(shè)計自由度多，簡單控制波導(dǎo)色散，實現(xiàn)零色散波長的移動

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3、截止波長位移單模光纖(G.654光纖)

匹配包層型和下凹內(nèi)包層型純SiO2純SiO2

SiO2SiO2+F

SiO2+F

靠包層摻雜F使折射率下降優(yōu)點：在1550nm波優(yōu)點的最低衰減為0.15dB/km。

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4、非零色散位移單模光纖(G.655光纖)

三角芯型和雙環(huán)芯型

(a)三角芯

(b)雙環(huán)芯

內(nèi)環(huán)具有可移動零色散波長的作用，外環(huán)對實現(xiàn)大有效面積和微彎曲損耗三角芯具有略低的衰減，雙環(huán)芯則具有稍大的有效面積

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5、色散補償單模光纖

(a)分段芯

(b)三包層

6、色散平坦單模光纖

(a)雙包層

(b)三包層

(c)四包層

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光纖的傳輸特性衰減衰減是光纖的一個重要傳輸參數(shù)，它表明白光纖對光能的傳輸損耗，其對光纖質(zhì)量的評定和光通信中中繼距離的確定起著決定性的作用。原因：吸收損耗，散射損耗，附加損耗

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吸收損耗

本征吸收:紫外吸收和紅外吸收材料中雜質(zhì)吸收：過渡金屬

元素和OH-離子結(jié)構(gòu)中原子缺陷吸收：熱鼓舞和強輻射

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散射損耗

光纖中產(chǎn)生的散射損耗主要有：瑞利散射、米氏散射、波導(dǎo)散射、受激布里淵散射、受激拉曼散射、附加結(jié)構(gòu)缺陷和彎曲散射、泄漏。在光纖制造中，熔融態(tài)玻璃