(整理)光纤的类型和应用
光纤的原理及应用
光纤的原理及应用1. 光纤的原理•光纤的结构–光纤由多个细长的光导纤维组成,每个光导纤维由光芯和包覆层构成。
–光芯是光的传导通道,由高折射率材料制成,通常是石英玻璃。
–包覆层是包裹在光芯外部的低折射率材料,常用材料为聚合物。
•光的传输原理–光纤利用全反射原理传输光信号。
当光信号垂直入射到光纤表面时,由于光芯的折射率高于包覆层的折射率,光信号会被完全反射在光芯内部传输。
–光信号的传输速度快,损耗小,且不受电磁干扰,适用于远距离传输。
•光纤的类型–单模光纤:只能传输单一光信号,适用于长距离传输和高速数据通信。
–多模光纤:可以传输多个光信号,适用于局域网和短距离传输。
2. 光纤的应用光纤由于其特殊的传输特性,广泛应用于以下领域:2.1 通信领域•长距离传输:光纤可以传输高速、大容量的数据信号,适用于长距离电话、宽带、广播电视信号等的传输。
•光纤通信网络:光纤通信网络由光纤组成,包括传输光纤、光纤交换机等设备,用于搭建全球范围的通信网络。
•光纤传感器:利用光纤的折射率变化等特性,可以制作温度、压力、应变等传感器,广泛应用于环境监测、安防等领域。
2.2 医疗领域•光纤内窥镜:将光纤应用于内窥镜中,可以实现医生对人体内部进行检查和手术操作,减少了创伤和疼痛。
•激光治疗:利用激光光纤,可以进行激光手术、激光切割等治疗操作,具有精准、无创伤、恢复快等优点。
2.3 工业领域•激光切割和焊接:利用激光光纤进行材料的切割和焊接操作,具有高精度、高效率、无污染等优点。
•光纤传感器:应用于工业自动化生产线中,可以实时感知温度、湿度、压力等参数,实现智能控制和优化生产。
•光纤光栅传感器:利用光纤的折射率变化等特性进行位移、应变等参数的测量,广泛应用于工业检测和监控系统中。
2.4 科学研究领域•光纤光谱仪:利用光纤传输光信号,结合光谱仪进行光谱分析,用于化学、生物、物理等领域的研究和实验。
•光纤传感器:利用光纤的特性,制作各种传感器,如温度传感器、压力传感器、加速度传感器等,广泛应用于科学研究领域的实验和监测。
光纤的型号及应用场景
光纤的型号及应用场景光纤是一种用于传输光信号的细长柔软的透明纤维,由玻璃或塑料制成。
它具有高速、高带宽、低延迟、抗干扰等优点,因此在通信、医疗、军事、工业等领域广泛应用。
在通信领域,光纤主要用于长距离传输及宽带接入。
随着信息化的发展,人们对通信速度和信号品质的要求越来越高,这就对传输介质提出了更高的要求。
光纤以其极高的传输速度和大容量的传输能力成为现代通信网络的首选传输介质。
在城域网和广域网中,光纤传输可以实现几十公里到上千公里的长距离传输,满足了长距离通信的需求。
而在家庭和企业宽带接入中,光纤网络的高速率和稳定性保证了用户可以获得更快速的上网体验。
在医疗领域,光纤的应用主要体现在内窥镜、激光治疗和医疗光学成像等方面。
内窥镜是医学诊断和手术中常用的一种器械,通过光纤的柔韧性和小尺寸,医生可以将其引入人体各个部位进行检查和治疗操作,减少了手术创伤和病人的痛苦。
激光治疗则是利用光纤输送激光进行手术或治疗,具有微创、准确性高等优点。
医疗光学成像则通过光纤传输图像信号,可以实现内部器官的清晰成像,辅助医生做出准确的诊断。
在航空航天和军事领域,光纤主要用于制导、通讯和传感等方面。
光纤制导技术可以使导弹、火箭等远程武器实现高精度打击目标,提高了武器的精确度和作战效果。
光纤通讯则可以保障军事通讯的快速、稳定和安全,极大地提升了指挥系统的效能。
在传感方面,光纤传感器能够实现对环境参数的高精度检测和监测,如温度、压力、振动、水声等,为航空航天和军事系统提供了更为可靠的监测手段。
在工业领域,光纤主要用于激光加工、工业自动化和测量检测等方面。
光纤激光加工可以实现对各种材料的精细加工,如切割、焊接、打孔等,提高了加工质量和效率。
工业自动化中,光纤的高速率和稳定性保证了工厂内各种设备的联网和通讯,实现了智能化生产。
在测量检测方面,光纤传感器可以实现对机械振动、温度和变形等参数的实时监测,保障了工业生产的安全和稳定。
综上所述,光纤具有高速、高带宽、低延迟和抗干扰等特点,因此在通信、医疗、航空航天、军事和工业领域都有广泛的应用场景。
光纤的基本知识及应用
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.
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.
5.光纤通信的优点
通信容量大 中继距离长 保密性能好 资源丰富 光纤重量轻、体积小
通信容量大
从理论上讲,一根仅有头发丝粗细的光纤可以 同时传输1000 亿个话路.虽然目前远远未达到如 此高的传输容量,但用一根光纤同时传输24 万个 话路的试验已经取得成功,它比传统的明线、同轴 电缆、微波等要高出几十乃至上千倍以上.一根光 纤的传输容量如此巨大,而一根光缆中可以包括几 十根甚至上千根光纤,如果再加上波分复用技术把 一根光纤当作几根、几十根光纤使用,其通信容量 之大就更加惊人了.
保密性能好
光波在光纤中传输时只在其芯区进行,基本上 没有光泄露出去,因此其保密性能极好.
资源丰富
制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅即 石英 ,而石英在大自然界中几乎是取之不尽、 用之不竭的.因此其潜在价格是十分低廉的.
光纤重量轻、体积小
光缆的敷设方式方便灵活,既可以直埋、 管道敷设,又可以水底和架空.
2、按光纤种类,光缆可以分为多模光缆、单模光缆; 按光纤套塑方法,光缆可分紧套光缆、松套光缆、 束管式新型光缆和带状多芯单元光缆.
2、按光纤芯数多少,光缆可以分为单芯光缆、双芯 光缆、多芯光缆.
4、按加强物件配置方法,光缆可以分为中心加强物 件光缆如层绞光缆、骨架光缆等、分散加强物 件光缆如束管式结构、护层加强物件光缆.
光纤的用途和规格是什么
光纤的用途和规格是什么光纤是一种基于光传输的高速通信技术,它将光信号通过光学的方式进行传输,具有传输速度快、信号损耗小、抗干扰能力强等优点,广泛应用于通信、互联网、医疗、军事等领域。
下面我将详细介绍光纤的用途和规格。
1. 通信领域光纤在通信领域是最常见的应用之一。
光纤通信可以实现高速、大容量、远距离的数据传输,成为了现代通信网络的基石。
它被广泛应用于电话、互联网、有线电视等通信系统中。
光纤通信的优势包括传输速度快、传输距离长、抗干扰能力强等。
2. 数据中心随着云计算和大数据的快速发展,对数据中心的网络传输速度要求也越来越高。
光纤作为一种传输速度极快的介质,被广泛应用于数据中心内部的服务器之间、服务器与存储设备之间的连接,以实现高速、稳定的数据传输。
3. 医疗领域光纤在医疗领域的应用也是非常广泛的。
通过光纤可实现医疗影像的传输,如X 光、CT、MRI等高清影像的传输。
光纤的高带宽和低衰减的特点,使得医生可以准确地观察和分析患者的疾病情况,为诊断和治疗提供便利。
4. 工业监控工业监控是指对工业生产过程进行实时监测和控制的技术。
光纤在工业监控中被广泛应用于高温、高电磁干扰等特殊环境下的数据传输。
光纤的抗干扰能力强,可保证数据的高质量传输,提高工业自动化的效率和可靠性。
5. 军事应用光纤在军事领域也有重要的应用。
它可以用于军事通信系统的搭建,实现军队内部的远距离高速通信。
光纤的隐蔽性强,抗干扰能力强,使得军事通信更加安全可靠。
光纤的规格通常包括光纤的类型、核心直径、包层直径、折射率和波长等参数。
1. 光纤的类型光纤的类型包括单模光纤和多模光纤。
单模光纤适用于长距离传输,具有较高的传输距离和较低的衰减,适合于光纤通信等高要求的应用。
多模光纤适用于短距离传输,具有较大的模场直径,适合于数据中心内部等对传输距离要求不高的应用。
2. 核心直径和包层直径光纤的核心直径是指光信号传输的中心区域,一般是几个微米,常见的有62.5微米和50微米两种规格。
光缆的种类及型号
光缆的种类及型号光缆是传输光信号的一种重要的通信线缆,用于将光信号从一个地方传输到另一个地方。
根据不同的应用需求和技术要求,光缆有多种不同的种类及型号。
以下是常见的光缆种类及型号的介绍。
1. 单模光缆(Single Mode Fiber,SMF):单模光缆采用的是一种直径较小的光纤,具有较低的传输损耗和较大的带宽。
它适用于长距离传输和高速传输,如电信、有线电视、数据中心等领域。
常见的单模光缆有G.652D、G.655和G.657- G.652D:G.652D是最常见的单模光缆,适用于大多数的光纤通信应用。
它的波长传输窗口范围为1310nm到1550nm,具有较低的传输损耗。
- G.655:G.655是一种非零色散单模光缆,适用于长距离传输和高速传输。
它的波长传输窗口范围为1525nm到1565nm,具有较大的带宽。
- G.657:G.657是一种用于弯曲应用的折射率变化型单模光缆,适用于需要弯曲或折弯的场景,如Fiber To The Home(FTTH)等。
2. 多模光缆(Multi Mode Fiber,MMF):多模光缆采用的是直径较大的光纤,允许多个光模式同时传输。
它适用于较短距离传输和较低的传输速率,如局域网、多媒体传输等领域。
常见的多模光缆有OM1、OM2、OM3和OM4-OM1:OM1是最早的多模光缆,适用于传输距离不长且速率较低的应用。
它的最大传输距离约为550米(1000BASE-SX)。
-OM2:OM2是一种较新的多模光缆,适用于传输距离适中和速率适中的应用。
它的最大传输距离约为550米(1000BASE-SX)。
-OM3:OM3是一种高带宽多模光缆,适用于较长距离传输和较高速率的应用。
它的最大传输距离约为300米(10GBASE-SR)。
-OM4:OM4是一种超高带宽多模光缆,适用于更长距离传输和更高速率的应用。
它的最大传输距离约为400米(10GBASE-SR)。
3.特殊光缆:除了常见的单模光缆和多模光缆,还有一些特殊用途的光缆,用于特定的应用场景。
光纤的定义和分类
光纤的定义和分类光纤是一种用于传输光信号的细长柔软的材料。
它由一根或多根玻璃或塑料纤维组成,每根纤维都可以传输多个光信号。
光纤的分类主要根据其结构和用途进行。
一、光纤的定义光纤是一种采用光传输技术的通信线路,它利用光的全反射原理将光信号从发送端传输到接收端。
光纤的核心部分由高折射率的材料构成,外部由低折射率的材料包覆。
光信号在光纤中以光的形式传输,通过光的折射和反射来实现信号的传输。
二、光纤的分类根据光纤的结构和用途,光纤可以分为多种类型,主要包括:1. 单模光纤单模光纤的纤芯直径较小,光信号传播时只有一种传播模式,即只允许一束光线沿着光轴传播。
单模光纤主要用于长距离通信和高速数据传输,具有较低的传输损耗和较高的带宽。
2. 多模光纤多模光纤的纤芯直径较大,光信号传播时可以有多种传播模式,即可以同时传输多束光线。
多模光纤主要用于短距离通信和低速数据传输,具有较高的传输损耗和较低的带宽。
3. 双包层光纤双包层光纤在单模光纤的基础上增加了一层包层,可以减少光信号与外界的干扰。
双包层光纤主要用于特殊环境下的通信,如海底通信和高温环境下的通信。
4. 光纤光栅光纤光栅是在光纤中制造一定的折射率变化,用于光信号的调制和滤波。
光纤光栅主要用于光纤传感、光谱分析和光纤通信等领域。
5. 光纤传感器光纤传感器是利用光纤的特性来测量物理量或化学量的变化。
光纤传感器主要用于温度、压力、应变、湿度等参数的监测和测量。
光纤作为一种先进的通信传输介质,具有很多优点。
首先,光纤传输速度快,传输带宽大,可以满足高速大容量的数据传输需求。
其次,光纤具有较低的传输损耗,可以实现长距离的通信传输。
再次,光纤具有良好的抗干扰性能,可以在电磁干扰较强的环境下稳定工作。
此外,光纤还具有体积小、重量轻、不易受到外界影响等优点。
总结起来,光纤是一种用于传输光信号的通信线路,可以根据其结构和用途进行分类。
不同类型的光纤适用于不同的通信需求,如单模光纤适用于长距离通信,多模光纤适用于短距离通信。
光纤用途和规格说明
光纤用途和规格说明
光纤是一种用于传输高速数据和信号的先进技术,已经被广泛应用于电信、计算机网络、医疗、工业控制等领域。
下面是光纤的用途和规格说明:
一、光纤的用途
1. 电信领域:光纤可以用于电话、宽带、电视等通信服务,具有大带宽、低损耗、长距离传输等优点。
2. 计算机网络:光纤可以用于局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)等网络环境,具有高速传输、抗干扰、安全可靠等特点。
3. 医疗领域:光纤可以用于内窥镜、激光手术等医疗设备,具有精确传输、高分辨率等特点。
4. 工业控制:光纤可以用于工业自动化、机器人控制、传感器等领域,具有耐高温、抗干扰等特性。
二、光纤的规格说明
1. 光纤的芯径:光纤的芯径决定了其传输能力的大小。
一般有单模光纤和多模光纤两种,单模光纤芯径较小,适用于长距离传输和高速数据传输;多模光纤芯径较大,适用于短距离传输和低速数据传输。
2. 光纤的衰减系数:光纤的衰减系数决定了其传输能力的损失程度。
衰减系数越小,信号传输的距离越远,传输质量越好。
3. 光纤的折射率:光纤的折射率决定了其光信号在纤芯内的传输速度。
折射率越大,光信号传输的速度越快。
4. 光纤的包覆层:光纤的包覆层决定了其在传输过程中的保护效果。
包覆层越厚,对光纤的保护效果越好。
总之,光纤作为一种高速、高效、安全、可靠的传输技术,拥有广泛的应用前景和市场需求。
光缆分类及应用
光缆分类及应用一、光缆的定义和作用光缆是将光纤放置在一定的保护管道中,用于传输信息的一种电缆。
它是现代通信领域中最重要的组成部分之一,主要用于电话、互联网、有线电视等各种通信网络中。
二、光缆的分类1.单模光纤和多模光纤单模光纤指的是芯径较小(一般为9μm),仅能传输单个模式(即只有一个波长),适用于长距离传输和高速数据传输。
多模光纤指的是芯径较大(一般为50或62.5μm),可以同时传输多个模式(即有多个波长),适用于短距离传输和低速数据传输。
2.松套管光缆和紧密包覆光缆松套管光缆指的是将光纤放置在松散的保护管道内,可以自由地移动和变形,适用于需要经常调整或更换的场合。
紧密包覆光缆指的是将光纤直接包裹在保护层内,不能自由地移动或变形,适用于需要固定安装且不易受到外界干扰的场合。
3.室内光缆和室外光缆室内光缆主要用于建筑物内部的通信网络,一般采用PVC材料作为保护层。
室外光缆主要用于建筑物之间或城市之间的通信网络,一般采用PE材料作为保护层。
三、光缆的应用1.电话网络在电话网络中,光缆主要用于长距离传输和高速数据传输。
通过将电话信号转换成数字信号,再通过光纤进行传输,可以大大提高通话质量和传输速度。
2.互联网在互联网中,光缆是连接各个地区互联网骨干网的重要组成部分。
通过将数据转换成数字信号,再通过光纤进行传输,可以实现高速稳定的数据传输。
3.有线电视在有线电视中,光缆主要用于长距离传输高清视频信号。
相比传统的铜线电缆,使用光纤可以提供更高质量、更稳定的视频体验。
4.安防监控在安防监控领域中,光缆也被广泛应用。
通过将监控视频信号转换成数字信号,再通过光纤进行传输,可以实现高清、远距离的监控。
5.医疗领域在医疗领域中,光缆主要用于医学影像的传输。
通过将医学影像转换成数字信号,再通过光纤进行传输,可以实现高清、远距离的影像传输。
四、结语随着科技的不断发展,光缆在各个领域中都有着广泛的应用。
了解光缆的分类和应用,对于我们更好地理解现代通信技术和网络建设具有重要意义。
光纤的规格和选用方法
光纤的规格和选用方法
光纤是一种重要的通信工具,其规格种类繁多,每种规格都有其适用场景和特点。
以下是一些光纤规格的介绍以及选用方法:
1. 长度规格:
全尺寸光纤:全尺寸光纤可达数千米之长,是光纤通信中主要的产品之一。
中段光纤:中段光纤长度一般为几米到数十米不等,经常用于光纤器件和光纤传感领域。
短距离光纤:短距离光纤长度一般不超过1米,适用于以太网、数据中心等短距离传输。
2. 直径规格:
标准直径光纤:标准直径光纤直径为125um,用于光通信,包括单模和
多模光纤。
微型光纤:微型光纤直径为80um,适用于光纤传感和医疗器械等领域。
超细光纤:超细光纤直径为5-60um,用于高密度光电器件的内部互连。
3. 芯数规格:
单模光纤:单模光纤的芯数为1,适用于远距离通信和高速数据传输。
多模光纤:多模光纤的芯数通常为2-24,适用于短距离通信。
4. 折射率规格:
标准光纤:标准光纤折射率为,用于光通信。
高折射率光纤:高折射率光纤折射率在以上,主要用于光纤传感领域。
5. 其他规格:
包覆材料:光纤的包覆材料通常为聚合物,也有少量采用金属材料的。
环境适应性:光纤通常要面对不同的环境,如高温、低温、潮湿等,需要具备一定的环境适应性。
在选择光纤时,需要考虑自身需要,选择适合自己的规格。
此外,还需要注意光缆的选用方法,如根据用途选择光缆和根据材料选择光缆等。
在选择光缆时,需要考虑其强度、温差系数、抗埋、抗压、防潮、耐化学侵蚀等特性,以及其材料和生产工艺等。
光纤线的种类及场景应用
光纤线的种类及场景应用光纤线的种类及场景应用1. 单模光纤•场景应用:单模光纤适用于长距离传输和高速通信,常被用于城市间或跨洲际的通信传输。
•详细讲解:单模光纤的核心直径较小,光线在光缆中通过时只有一条传播路径,能有效减小信号的传播损耗和多模色散。
因此,单模光纤通信具有高速率、大容量、远距离传输的优势。
2. 多模光纤•场景应用:多模光纤一般用于短距离通信和局域网。
•详细讲解:多模光纤的核心直径较大,光线在光缆中通过时可存在多条传播路径,但受多模色散的影响,传输距离较短。
多模光纤通信一般使用LED光源,成本较低,适用于近距离和低速率的数据传输。
3. 双向光纤•场景应用:双向光纤常用于光纤收发器或单纤双向通信设备。
•详细讲解:传统的光纤通信需要使用两根光纤进行双向传输,而双向光纤则能通过一根光纤实现双向通信。
这样做可以大幅度减少光纤的使用量,节省成本,并且提高光纤传输的效率和可靠性。
4. 光纤传感器•场景应用:光纤传感器广泛应用于环境监测、医疗诊断、工程结构监测等领域。
•详细讲解:光纤传感器通过测量光的强度、相位和频率变化等可以得到环境参数的信息。
与传统传感器相比,光纤传感器具有抗干扰性强、信号传输距离长、体积小等优点。
它们可以实时监测各种参数,如温度、压力、位移等,为工程和科学研究提供了准确可靠的数据支持。
5. 光纤仪器•场景应用:光纤仪器广泛用于光学领域的实验研究、数据采集和成像。
•详细讲解:光纤仪器主要利用光纤传输和调制技术,将光信号转换为电信号进行处理和分析。
光纤仪器包括光纤耦合器、光纤光栅、光纤光源等。
它们具有高分辨率、低噪声、高灵敏度等特点,可广泛应用于生物医学、物理实验和工业检测等领域。
以上是光纤线的几种常见种类及其应用场景的简要介绍。
随着科技的不断发展,光纤线的应用领域还会不断扩展和创新,为我们的生活和工作带来更多便利和可能性。
•场景应用:光纤通信网络广泛应用于电信、互联网和有线电视等领域。
光纤分类和应用
(一)光纤的传输特性一.衰减1.光在光纤中传播时,平均光功率沿光纤长度方向呈指数规律减少,即:P(L)=P(0)10-(αL/10)2.α为衰减系数,它的取值只与在光纤中传播的光线的波长有关。
3.衰减谱石英玻璃光纤的衰减谱具有三个主要特征是:a.衰减随波长的增大而呈降低趋势。
b.衰减吸收峰与OH_离子有关。
c.在波长大于1600nm衰减的增大的原因是由微(或宏)观弯曲损耗和石英玻璃吸收损耗引起的。
4.衰减起因光纤中的传输光能衰减的起因是材料本身、制造缺陷、弯曲、接续等对光能的吸收和散射损耗。
究其原因,如表3.1所示。
二.色散1.由于光纤中的信号是由不同的频率成分和不同的模式成分来携带的,这些不同的频率成分和不同的模式成分的传输速度不同,从而引起色散。
2. 在光纤中,不同速度的信号传过的距离所需的时延不同。
时延差越大,色散就越严重。
因此,常用时延差表示色散程度。
3. 单模光纤中只传输基模LP 01,总色散由材料色散、波导色散和折射剖面色散组成。
这三个色散都与波长有关,所以单模光纤的总色散也称为波长色散。
公式:D (λ)=D m +D w + D p 4. 纯石英玻璃材料色散与波长的关系,如图所示。
从图可看出,在波长微1.29μm 附近由一个零材料色散波长λ0有所移动,但移动变化甚微,而过了λ材料色散微正值。
三.偏振模色散光纤中的光传输可描述为完全时沿X 轴振动和完全是沿Y 轴上的振动或一些光在两个轴上的振动,如下图。
每个轴代表一个偏振“模”。
两个偏振模的到达时间差称为偏振色散PMD(Polarization Mode Dispersion)。
造成单模光纤中的PMD 的内在原因是光纤的椭圆度和残余内应力。
四.光纤的非线性效应1.当光功率增加到一定程度时,光信号与光纤传输媒介间的非线性交互现象将会呈现。
光纤的非线性可分为两类:受激散射效应和折射率扰动。
2.受激散射效应也分为两种形式:由于声光子振动而产生的受激布里渊散射(SBS)和由于分子振动而产生的受激拉曼散射。
光纤的应用领域和用途
光纤的应用领域和用途光纤的应用领域和用途引言:光纤作为一种用于传输光信号的高效传输介质,具有高速、大带宽、低延迟等优势,因此在许多领域得到了广泛的应用。
在本文中,我们将深入探讨光纤的应用领域和用途,并分享对其的观点和理解。
一、通信领域1. 光纤通信光纤通信是目前主流的通信技术,其高速传输、大容量和长距离传输的特点使其成为现代通信系统的基石。
光纤通信广泛应用于电信、宽带互联网、移动通信等领域,实现了全球的信息交流与传输。
2. 光纤到户(FTTH)光纤到户是指将光纤网络延伸到用户住宅或办公室,提供高速和稳定的宽带接入。
光纤到户技术大幅提高了用户的上网速度和体验,支持高清视频、在线游戏和云计算等应用。
二、医疗和生物领域1. 医学成像光纤在医学成像领域有着广泛的应用,如内窥镜、光学相干断层扫描(OCT)和光声成像等技术。
光纤的灵活性和小尺寸使其可以进入人体内部,实现无创或微创的检查和治疗,为医生提供更准确、清晰的影像信息。
2. 生物传感器光纤传感器的应用也得到了生物医学领域的关注。
通过将生物传感材料与光纤结合,可以实现对生物体内特定生化指标的实时检测和监测,为疾病的早期诊断和治疗提供了有力的手段。
三、工业自动化和控制1. 光纤传感技术光纤传感技术在工业自动化和控制系统中发挥着关键作用。
通过光纤传感器可以实现对温度、压力、形变等参数的监测和测量,提高工业生产过程的安全性和可靠性。
2. 光纤激光器光纤激光器广泛应用于材料加工、激光切割、激光焊接等工业领域。
光纤激光器具有体积小、能耗低、光束质量高等优势,为工业生产提供了高效、精确的激光能源。
四、能源领域1. 光伏发电光纤在光伏发电领域的应用可提高光电转换效率、降低系统成本,并便于监测和维护系统状态。
光纤传感技术可以实时监测光伏板上的温度和功率输出,以提高光伏发电系统的运行效率。
2. 光纤传感监测光纤传感监测在能源领域也有广泛的应用。
通过光纤传感器可以实时监测电力输送线路、油气管道等能源设施的温度、形变等参数,提高设施的安全性和运行效率。
通信光纤的分类及应用.doc
光纤的分类(1)按照传输模式来划分光纤中传播的模式就是光纤中存在的电磁波场场型,或者说是光场场形(HE).各种场形都是光波导中经过多次的反射和干涉的结果.各种模式是不连续的离散的.由于驻波才能在光纤中稳定的存在,它的存在反映在光纤横截面上就是各种形状的光场,即各种光斑.若是一个光斑,我们称这种光纤为单模光纤, 若为两个以上光斑,我们称之为多模光纤.·单模光纤(Single-Mode) 单模光纤只传输主模,也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输.由于完全避免了模式射散使得单模光纤的·传输频带很宽因而适用与大容量,长距离的光纤通迅.单模光纤使用的光波长为1310nm或1550 nm.如图1单模纤光线轨迹图. ·多模光纤(Multi-Mode) 在一定的工作波长下(850nm/1300nm),有多个模式在光纤中传输,这种光纤称之为多模光纤.由于色散或像差,·因此,这种光纤的传输性能较差频带比较窄,传输容量也比较小,距离比较短. /apollo/offer-gengxinzhou-3166861.html2)按照纤芯直径来划分· 50/125(μm)缓变型多模光纤· 62.5/125(μm)缓变增强型多光纤· 8.3/125(μm)缓变型单模光纤备注:50/62.5/8.3(μm)均为光纤光芯直径数,125(μm)均为光纤玻璃包层的直径数.(3)按照光纤芯的折射率分布来划分阶越型光纤(Step index fiber),简称SIF;·梯度型光纤(Graded index fiber),简称GIF; ·环形光纤(ring fiber); · W形光纤备注:50/62.5/8.3(μm)均为光纤的光芯直径数,125(μm)均为光纤玻璃包层的直径数.2.光缆/spzs/201110/1680015.html点对点光纤传输系统是通过光缆进行连接.光缆可包含1根光纤(有时称单纤)或2根光纤(有时称双纤),或者甚至更多(48纤,1000纤)光纤的诞生人类从未放弃过对理想光传输介质的寻找,经过不懈的努力,人们发现了透明度很高的石英玻璃丝可以传光.这种玻璃丝叫做光学纤维,简称"光纤". 人们用它制造了在医疗上用的内窥镜,例如做成胃镜,可以观察到距离一米左右的体内情况.但是它的衰减损耗很大,只能传送很短的距离.光的损耗程度是用每千米的分贝为单位来衡量的.直到20世纪60年代,最好的玻璃纤维的衰减损耗仍在每公里1000分贝以上.每公里1000分贝的损耗是什么概念呢每公里10分贝损耗就是输入的信号传送1公里后只剩下了十分之一,20分贝就表示只剩下百分之一,30分贝是指只剩千分之一……1000分贝的含意就是只剩下亿百分之一,是无论如何也不可能用于通信的.因此,当时有很多科学家和发明家认为用玻璃纤维通信希望渺茫,失去了信心,放弃了光纤通信的研究. /business_6525682.htm激光器和光纤的发明,使人们看到了光通信的曙光.而要实现光纤通信,还需要在激光器和光纤的性能上有重大的突破.但是在这两方面的突破遇到了许多困难,尤其是光纤的损耗要达到可用于通信的要求,从每千米损耗1000分贝降低到20分贝似乎不太可能,以致很多科学家对实现光纤通信失去了信心.就在这种情况下,出生于上海的英藉华人高锟(K.C.Kao)博士,通过在英国标准电信实验室所作的大量研究的基础上,对光波通信作出了一个大胆的设想.他认为,既然电可以沿着金属导线传输,光也应该可以沿着导光的玻璃纤维传输.1966年7月,高锟就光纤传输的前景发表了具有重大历史意义的论文,论文分析了玻璃纤维损耗大的主要原因,大胆地预言,只要能设法降低玻璃纤维的杂质,就有可能使光纤的损耗从每公里1000分贝降低到20分贝/公里,从而有可能用于通信.这篇论文使许多国家的科学家受到鼓舞,加强了为实现低损耗光纤而努力的信心.世界上第一根低损耗的石英光纤――1970年,美国康宁玻璃公司的三名科研人员马瑞尔,卡普隆,凯克成功地制成了传输损耗每千米只有20分贝的光纤.这是什么概念呢用它和玻璃的透明程度比较,光透过玻璃功率损耗一半(相当于3分贝)的长度分别是:普通玻璃为几厘米,高级光学玻璃最多也只有几米,而通过每千米损耗为20分贝的光纤的长度可达150米.这就是说,光纤的透明程度已经比玻璃高出了几百倍!在当时,制成损耗如此之低的光纤可以说是惊人之举,这标志着光纤用于通信有了现实的可能性.光纤理论与光纤结构一.光及其特性:1. 光是一种电磁波.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.2.光的折射,反射和全反射.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.二.光纤结构及种类:1.光纤结构: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.2.数值孔径: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(A T&TCORNING). 3.光纤的种类:A. 按光在光纤中的传输模式可分为: 单摸光纤和多模光纤.多模光纤:中心玻璃芯教粗(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:中心玻璃芯教细(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.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.常规型:光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上,如1300μm.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:1300μm和1550μm.C.按折射率分布情况分:突变型和渐变型光纤.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.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. 4.常用光纤规格:单模: 8/125μm, 9/125μm , 10/125μm多模: 50/125μm 欧洲标准, 62.5/125μm 美国标准工业,医疗和低速网络: 100/140μm, 200/230μm塑料: 98/1000μm 用于汽车控制.三.光纤制造与衰减:1.光纤制造: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V AD(轴向汽相沉积)法.2.光纤的衰减: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.本征: 是光纤的固有损耗,包括:瑞利散射,固有吸收等.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.挤压: 光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗.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.不均匀: 光纤材料的折射率不均匀造成的损耗.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.四.光纤的优点:1. 光纤的通频带很宽.理论可达30亿兆赫兹.2. 无中继段长.几十到100多公里,铜线只有几百米.3. 不受电磁场和电磁辐射的影响.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.5. 光纤通讯不带电,使用安全可用于易燃,易暴场所.6. 使用环境温度范围宽.7. 化学腐蚀,使用寿命长.光纤设备术语IDF: Intermediate Distribution Frame,分配线架MDF: Main Distribution Frame,主配线架. OC:(Optical Carrier,光载波)是SONET规范中定义的传输速度.OC定义光设备的传输速度,STS定义电气设备的传输速度.SC: Subscriber Connector(Optical Fiber Connector) 用户连接器(光纤连接器).ONENT:SONET(Synchronous Optical NETwork,光纤同步网络)是一种用于高速数据通信的光纤传输系统.SONET被电话公司和公用通信公司部署,其速度从51Mb/s直到每秒几千兆.SONET是一种提供先进网络管理和标准光纤接口的智能系统.它采用自恢复环结构,如果一条线路发生故障,它能够改道传送.SONET干线广泛用于汇集低速T1和T3线路.SONET是宽带ISDN(B-ISDN)标准规定的.欧洲相应的标准是SDH.SONET采用时分复用(TDM)技术同时传送多数据流.ST:Straight Tip,直通式光纤连接器.TP:Tunst Pair,对绞线.光缆终端盒:主要用于光缆终端的固定,光缆与尾纤的熔接及余纤的收容和保护.光纤盒:应用于利用光纤技术传输数字和类似语音,视频和数据信号.光纤盒可进行直接安装或桌面安装.特别适合进行高速的光纤传输.光纤面板:光学纤维面板具有传光效率高,级间耦合损失小,传像清晰,真实,在光学上具有零厚度等特点.最典型的应用是作为微光像增强器的光学输入,输出窗口,对提高成像器件的品质起着重要作用.广泛的应用于各种阴极射线管,摄像管,CCD耦合及其他需要传送图像的仪器和设备中.光纤耦合器:(Coupler)又称分歧器(Splitter),是将光讯号从一条光纤中分至多条光纤中的元件,属於光被动元件领域,在电信网路,有线电视网路,用户回路系统,区域网路中都会应用到,与光纤连接器分列被动元件中使用最大项的.光纤耦合器可分标准耦合器(双分支,单位1×2,亦即将光讯号分成两个功率),星状/树状耦合器,以及波长多工器(WDM,若波长属高密度分出,即波长间距窄,则属於DWDM),制作方式则有烧结(Fuse),微光学式(Micro Optics),光波导式(WaveGuide)三种,而以烧结式方法生产占多数(约有90%).光纤配线架(柜):具有如下功能:光缆的固定,保护和接地;光缆纤芯与尾纤的熔接;光路的调配并提供测度端口;冗余光纤及尾纤的存贮管理.光纤配线箱:特别适合于光纤接入网中的光纤终端点,具有光缆的配线和熔接功能,可以实现光缆纤芯的灵活调线及存储.跳线:就是不带连接器的电缆线对或电缆单元,用在配线架上交接各种链路线头盒:主要适用于架空光缆,直埋光缆,管道井光缆的直通和分歧接头,并对接头起保护作用.。
光纤线的种类及场景应用
光纤线的种类及场景应用光纤线是一种用于传输光信号的高速通信线缆。
它由纯净的玻璃或塑料材料制成,可以将光信号通过纤细的光纤芯层进行传输。
光纤线的种类因应用场景和特点的不同而有所区别,下面将对几种常见的光纤线及其应用进行介绍。
1. 单模光纤(Single-mode Fiber,SMF)单模光纤是一种具有非常小的光纤芯层直径的光纤线,通常为9um。
它的最主要特征是可以传输单一波长的光信号,所以它适用于需要稳定传输远距离的光信号的场景。
单模光纤被广泛应用于长距离的通信网络、广播电视传输以及高速数据中心互联等领域。
2. 多模光纤(Multi-mode Fiber,MMF)多模光纤的光纤芯层直径相对较大,通常为50um或62.5um。
它可以传输多个波长的光信号,但由于多模光纤中不同模式的光信号会以不同的速度传播,所以对于长距离传输来说,会因为色散而产生信号失真。
因此,多模光纤更适合于短距离传输,例如数据中心内的局域网、视频监控系统、医疗设备等领域。
3. 双向光纤(Bidirectional Fiber,BiDi)传统的光纤线通常需要两根光纤进行双向通信,但在一些场景下,只能使用单根光纤。
双向光纤是一种能够同时在一个光纤上进行双向通信的光纤线。
它实现了光的双向传输,可以有效减少光纤线路的数量和占用的空间。
双向光纤广泛应用于网络通信、数据中心互连以及电信设备等领域。
4. 弯曲不易断裂光纤(Bend-Insensitive Fiber)弯曲不易断裂光纤是一种具有较高抗弯曲性能的光纤线。
它通常采用特殊的纤维结构,使得它能够在弯曲时减少光的损失和信号衰减,从而增加传输距离和可靠性。
弯曲不易断裂光纤适用于需要经常弯曲的场景,比如在楼宇布线时穿越转角或管道,便于安装和维护。
5. 溅射光纤(Clad Fiber)溅射光纤是一种具有抗溅射功能的光纤线。
在一些特殊的场景下,例如高温熔融金属的加工、激光打标等,可能会产生大量的溅射飞溅物,严重影响光纤的性能和寿命。
6种常用的光纤分类
6种常见的光纤分类光纤按照ITU-T 建议分类1、G.651 多模光纤(50/125μm,多模渐变型折射率光纤) 适用于波长为850nm/1310nm的短距离传送2、G.652 常规单模光纤(非色散位移光纤STD SMF):适用于1310-1550nm的接入网,是应用最广泛的光纤,目前除了光纤到户(FTTH)的入户光缆外,长途、城域使用的光纤几乎全为G.652光纤,应用于数据通信和图像传输。
3、G.653 光纤(色散位移光纤DSF):在λ=1310nm附近的零色散点,移至1550nm波长处,使其在λ=1550nm波长处的损耗系数和色散系数均很小。
适用于1550nm的长距离传输(主干网/海底光缆)。
4、G.654 光纤(截止波长位移光纤):适用于1550nm长距离传输(海底光缆但是不支持DWDM)它在λ=1550nm处损耗系数很小,α=0.2dB/km,光纤的弯曲性能好。
主要用于无需插入有源器件的长距离无再生海底光缆系统。
其缺点是制造困难,价格贵。
5、G.655 光纤(非零色散位移光纤NZDSF,NonZero DispersionShifted Fiber):适用于1550nm的长距离传输(主干网。
海底光缆/支持DWDM)。
6、G.656光纤(低斜率非零色散位移光纤):是非色散位移光纤的一种,对于色散的速度有严格的要求,确保了DWDM系统中更大波长范围内的传输,为了进一步扩展DWDM系统的可用波长范围,在S(1460~1530 nm)、C(1 530~1 565 nm)和L(1 565~1 625 nm)波段均保持非零色散的一种新型光纤。
7、G657 光纤(弯曲损耗不明显单模光纤):FTTx弯曲半径大于G.652,所以用于光纤到户中。
根据光纤接头类型分类,光纤跳线可以分为FC LC SC ST MTRJ 和MPO。
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光纤的类型和应用(节选)黄俊华2.1光纤结构光纤从内到外由纤芯、包层、一次涂覆和着色层组成,称为光纤的外结构,多模光纤和单模光纤的外结构区别只在于纤芯的尺寸不同,如图2.1.1所示。
内结构则主要是指光纤的组份和折射率及其分布状况。
图2.1.1 光纤外结构2.1.1 纤芯纤芯位于光纤的中心部位(直径d1约9~50微米),其成份是高纯度的掺杂(如极少量的二氧化锗、五氧化二磷等)二氧化硅。
掺有少量掺杂剂的目的是使纤芯的折射率(n1)略高于包层的折射率(n2),以建立光传输的条件。
2.1.2包层包层位于纤芯的周围(其直径d2约125微米),其成份是高纯度二氧化硅,其折射率(n2)即二氧化硅的折射率。
在纤芯与包层的界面可以有一层比包层折射率(n2)略低的掺杂(如三氧化二硼)二氧化硅,以利于降低光纤的衰耗。
2.1.3 预涂覆层光纤的预涂覆层也称为一次涂覆层,所用材料可以是丙烯酸酯、硅橡胶、尼龙或它们的复合,其作用是增加光纤的机械强度与可弯曲性。
一般涂敷后的光纤外径约250微米。
2.1.4 着色层为了在在光缆施工和运行维护中识别纤芯,预涂覆层外用合适的着色剂染上各种颜色。
也有在预涂覆材料中直接加入染料的,称为“锁色涂层”,这种光纤不需再着色。
着色层厚度通常为5∼10微米。
(略)2.4.3 光缆中光纤的规格代号根据我国国标规定,光缆中光纤的规格代号由:光纤数目、光纤类别、光纤主要尺寸参数、传输性能(包括使用波长、衰减系数、模色带宽)及适用温度等五个部分组成,如图2.4.3所示。
各组成部分均用代号或数字表示。
图2.4.3 光纤的规格代号组成(1)光纤数目光缆中光纤数目用同类别光纤的实际有效阿拉伯数字表示。
(2)光纤类别的代号和意义J :二氧化硅系多模渐变型光纤;Z :二氧化硅系多模准实变型光纤;X :二氧化硅纤芯塑料包层光纤;T :二氧化硅系多模实变型光纤;D :二氧化硅系单模光纤;S :塑料光纤。
(3)光纤的主要尺寸参数用阿拉伯数字(含小数点)以微米(μm)为单位表示多模光纤的芯径/包层直径或单模光纤的模场直径/包层直径。
(4)传输性能代号光纤的传输性能代号由使用波长、损耗系数及模式带宽的代号(a,bb,cc三组数字代号)构成。
其中a表示使用波长的代号,规定如下:“1”:使用波长在0.85μm区域;“2”:使用波长在1.31μm区域;“3”:使用波长在1.55μm区域。
“bb”:表示损耗系数的代号,其阿拉伯数字依次为光纤衰减系数值(dB/km)的个位数和十位数。
“cc”:表示模式带宽的代号,其阿拉伯数字依次是多模光纤模式带宽数值(MHz.km)的千位数和百位数。
单模光纤无此项。
同一光缆中适用于两种及两种以上波长,并具有不同传输性能时,应同时列出各使用波长的规格代号,并用“/”划开。
(5)适用温度代号及其意义A :适用于-40∼+40℃;B :适用于-30∼+50℃;C :适用于-20∼+60℃;D :适用于-5∼+60℃。
例如,己知缆内某光纤的型号为J50/125(12008)C,其意义:J:多模渐变型50/125:芯径50μm ,包层125μm(1…):工作波长0.85μm(.20…):衰减常数2.0dB/km(…08):带宽800MHz.kmC:环境温度-20-+60℃再例如,已知缆内某光纤的型号为D9/125(208)C,其意义:D:单模光纤9/125:模场直径9μm ,包层μm 125(2..):工作波长1.31μm(.08):衰减系数0.8 dB/kmC:环境温度-20-+60℃2.5光纤的类型和应用按照ITU-T关于光纤的建议,目前可以将光纤分为G.651、G.652、G.653、G.654、G.655和G.656六个大类,有的大类还派生出了几个子类。
国际电工委员会(IEC)也制订了相应的标准,我国光纤国家标准(GB/T)等效采用了IEC规定。
2.5.1 G.651类-多模光纤G.651类光纤可分别或同时工作在1310nm和1550nm波长上,在1310nm处色散值最小(即带宽最大),在1550nm处衰减最低。
它有两种折射率剖面结构,见图2.5.1和图2.5.2。
(略)2.5.2 G.652类--常规单模光纤G.652类光纤也称为非色散位移光纤,是目前应用最广泛的光纤。
G.652类光纤的主要特点是:在1310nm工作波长上,具有较低的衰减和零色散;在1550nm工作波长上,具有最低衰减但有较大的正色散。
G.652类光纤的折射率剖率剖面结构见图2.5.3和2.5.4。
图2.5.3 包层折射率匹配型图2.5.4 包层折射率下陷型(1)G.652A光纤在ITU-T2003新版以前,G.652A光纤的参数与G.652(1996版)是最接近的,因为对它的偏振模色散(PMD)性能一直没有要求(包括2000版)。
值得注意的是:2003新版中对它的PMD也提出了要求。
因而它从原来最高速率2.5Gbit/s变为能支持10Gbit/s 系统传输距离达400Km和10Gbit/s以太网40km及40Gbit/s系统传输距离2km。
例如:支持ITU-T G.957规定的SDH传输系统;支持ITU-T G.691规定的带光放大的STM-16的单通道SDH传输系统;支持ITU-T G.693规定的10Gbit/s(直到40km)以太网系统和STM-256。
(2)G.652B光纤G.652B在G.652A的基础上,除了把对衰减的规定延伸到了L波段(1625nm)外,PMD比G .652A的要求高,可支持速率10Gbit/s系统传输距离达3000km以上和40Gbit/s系统传输距离达80km。
例如:支持ITU-T G.957规定的SDH传输系统;支持ITU-T G.691规定的带光放大的高至STM-64的单通道SDH系统;支持ITU-T G.692规定的带光放大的高至STM-64的波分复用系统;支持ITU-T G.693和G.959.1规定对于STM-256的某些应用。
(3)G.652C光纤G.652C又称为低水峰光纤或城域网专用光纤,它消除了1385nm附近OH根离子吸收的损耗峰(俗称水峰),使损耗谱平坦,相当于增加了125个信道间隔为100GHz的波长通道。
G.652C具有与G.652A相类似的属性和应用范围,但它在1550nm的衰减更低,并可使用在1360-1530nm间的扩展(E)波段和短波(S)段,增加了可用波长范围,使波分复用信道数大为增加。
是城域网应用的较佳选择。
(4)G.652D光纤G.652D集合了G.552B和G.652C的优点,即与G.652B有相似的属性和应用范围,但衰减要求与G.652C相同,并允许使用在1360∼1530nm(E和S波段)。
可以预见其在未来城域网应用的广阔前景。
(5)G.652及其子类光纤的主要技术指标从G.652类光纤在演变和优化进程中:光纤的模场直径、几何尺寸控制趋向于更严格;光纤的筛选应力趋向于更大,即强度要求更高;在光纤的宏弯损耗不变前提下,弯曲半径趋向更小;对光纤的PMD更关注,趋向于更低的PMD;对光纤的使用波段趋向于更宽。
G.652类光纤不同子类的光纤性能是有区别的,应根据使用要求和适用的传输设备来选用适用的子类。
G.652(96版)是最初步的单模光纤,已不能满足日趋发展的通信要求。
仅以G.652来定义常规单模光纤是不完整的。
应引起重视的是:利用G.652类光纤开通40Gb/s以上的长途传输,须引入色散补偿,并需要更多的光放大器补偿由此导入的插入损耗。
(6)光纤的PMD(偏振模色散)在单模传输中,光波的基模含有两个相互垂直的偏振态,理论上以完全相同的速度传播,没有任何延迟。
然而,由于光纤事实上不可能绝对均匀且没有任何内在的或外部(如温度、弯曲、扭曲所致的)应力,这些因素引起了这两个正交偏振分量在单位长度中的差分群时延。
这就是光纤的PMD(偏振模色散)。
当传输速率较低、距离不大时,PMD对系统的影响微不足道。
当速率达10Gb/s及以上时,PMD将成为限止系统性能的因素之一。
2.5.3 G.653-色散位移光纤IEC和GB/T把G.653光纤分类命名为B2型光纤。
为了充分利用光纤在1550nm波长处的低衰减并克服大的色散,在光纤剖面结构和制造工艺上采取了一些技术措施后,G.653光纤把1310nm处的零色散移到了1550nm处,使低衰减和零色散同时出现并与光放大器的工作波长匹配。
图2.5.6是G.653光纤的典型折射率剖面结构。
图2.5.6 典型的色散位移移光纤折射率分布示意图这种光纤在1550nm波长可不用色散补偿直接开通20Gb/s系统,非常适合于点对点的长距离、高速率的单通道系统。
但是,恰恰是1550nm处的零色散造成了四波混频等非线性效应,使波分复用很困难。
2.5.4 G.654-截止波长位移光纤IEC和GB/T把G.654光纤分类命名为B1.2型光纤。
G.654光纤也称为1550nm性能最佳光纤,与G.653类似,在光纤剖面结构和制造工艺上采取了一些技术措施后,把截止波长移到靠近1550nm(工作波长)的1530nm处,因此它在1310nm处是多模状态。
一般的G.652光纤在1550nm处的V值(归一化频率,见式2.2.3)仅为1.96,而G.654光纤在1550nm处的V值可达2.37,从而在1550nm波长处获得了极低衰减和极好的弯曲性能。
图2.5.7是典型的折射率剖面结构。
图2.5.7 典型的G.654光纤折射率分布示意图这种光纤目前价格较高,主要用于传输距离很长且不能插入有源器件对衰减要求特别高的无中继海底光缆通信系统。
2.5.6 G.655类--非零色散位移光纤IEC和GB/T把G.655类光纤分类命名为B4类光纤G.655类光纤也是一种复杂折射率剖面(图2.5.7)的色散位移光纤,不过在感兴趣的1550nm波长附近不再是零色散而是维持一定量的低色散,以抑制四波混频等非线性效应。
是目前新一代适用于光放大、高速率(10Gb/s以上)、大容量、密集波分复用(DWDM)传输系统的光纤。
图2.5.7 典型的G.655光纤剖面折射率分布示意图G.655类光纤根据PMD和色散斜率又进一步细分为G.655A、G.655B和G.655C三个子类。
(1)G.655A光纤G.655A光纤的参数与G. 655(96版)光纤是最接近的,它工作在C波段,支持速率10Gbit/s为基础、信道间隔不小于200GHz的DWDM系统和10Gb/s单信道TDM系统(STM-64和STM-256)。
例如:支持ITU-T G.691规定的带光放大的单通道SDH系统;支持速率为STM-64,信道间隔不小于200GHz的ITU-T G.692带光放大器的波分复用系统;支持ITU-T G.693和G.959.1应用。