光纤几何性能及光学性能
光纤标准和技术指标
按光在光纤中的传输模式划分，可分为多模和单模光纤两种。
常用多模光纤的直径为125μm，其中芯径一般在50～100μm之间。
在多模光纤中，可以有数百个光波模在传播。
多模光纤一般工作于短波长（0.8μm）区，损耗与色散都比较大，带宽较小，适用于低速短距离光通信系统中。
多模光纤的优点在于其具有较大的纤芯直径，可以用较高的耦合效率将光功率注入到多模光纤中。
常用单模光纤的直径也为125μm，芯径为8～12μm。
在单模光纤中，因只有一个模式传播，不存在模间色散，具有较大的传输带宽，并且在1 550 nm波长区的损耗非常低（约为0.2～0.25 dB/km），因而被广泛应用于高速长距离的光纤通信系统中。
使用单模光纤时，色度色散是影响信号传输的主要因素，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性都有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。
单模光纤一般必须使用半导体激光器激励。
按最佳传输频率窗口划分，可分为常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。
常规型单模光纤的最佳传输频率在1 310 nm附近，而色散位移光纤的最佳传输频率在1550nm附近。
按折射率分布的情况化分，可分为阶跃折射率（SI）光纤和渐变折射率（GI）光纤。
阶跃折射率光纤从芯层到包层的折射率是突变的。
多模阶跃折射率光纤的成本低，模间色散高，适用于短距离低速通信。
多模渐变折射率光纤从芯层到包层的折射率是逐渐变小，可使高阶模按正弦形式传播，这样能减少模间色散，提高光纤带宽，增加传输距离，但成本较高。
现在所使用的多模光纤多为渐变折射率光纤。
目前，国际上单模光纤的标准主要是ITU－T的系列：G.650“单模光纤相关参数的定义和试验方法”、G.652“ 单模光纤和光缆特性”、G.653“色散位移单模光纤和光缆特性”、G.654“截止波长位移型单模光纤和光缆特性”、G.655“非零色散位移单模光纤和光缆特性”及G.656“用于宽带传输的非零色散位移光纤和光缆特性”。
ITU －T对多模光纤的标准是G.651“50／125μm多模渐变折射率光纤和光缆特性”。
多模光纤的进展及其规范
多模光纤的进展、带宽测量及其规范MMF’s Evolution, Bandwidth Measurement and Its Specification陈炳炎江苏七宝光电集团公司总工程师(摘要) 本文叙述多模光纤从以LED为光源的OM1,OM2光纤到激光优化的OM3,OM4光纤的进展; 介绍用于10Gb/s以太网,波长为850nm的VCSEL激光优化的OM3,OM4光纤带宽测量方法; 以及多模光纤的技术规范。
(一)多模光纤的进展1976年由康宁公司开发的50/125 μm渐变折射率多模光纤和1983年由朗讯Bell实验室开发的62.5/125μm渐变折射率多模光纤，是两种用量较大的多模光纤。
这两种光纤的包层直径和机械性能相同，但传输特性不同。
它们都能提供如以太网、令牌网和FDDI协议在标准规定的距离内所需的带宽，而且都能升级到Gb/s的速率。
ISO/IEC 11801所颁布的新的多模光纤标准等级中，将多模光纤分为OM1，OM2，OM3，OM4四类。
其中OM1, OM2是指传统的62.5/125μm 和50/125μm多模光纤; OM3和OM4是指新型的50/125μm万兆位多模光纤。
(1) 62.5/125μm渐变折射率多模光纤（OM1,OM2）常用的62.5/125μm渐变折射率多模光纤是指IEC－60793－2光纤产品规范中的Alb类型。
由于62.5/125μm光纤的芯径和数值孔径较大，因而具有较强的聚光能力和抗弯曲特性，特别是在20世纪90年代中期以前，局域网的速率较低，对光纤带宽的要求不高，因而使这种光纤获得了最广泛的应用，成为20世纪80年代中期至90年代中期的十年间在大多数国家中数据通信光纤市场中的主流产品。
分属OM1和OM2的Alb类型光纤的满注入功率（OFL）带宽分别为200/500 MHz.km (850/1300 nm)和500/500 MHz.km (850/1300 nm)。
光缆总规范.000
光缆总规范第1部分：总则1范围GB/T 7424的本部分规定了光缆的几何尺寸、传输性能、机械性能、寿命（环境暴露下）和环境适应性以及适用的电气性能等的一般要求。
本部分适用于通信设备和采用类似技术的装置中所使用的光缆，也适用于具有光纤和导电线的光缆。
2规范性引用文件下列文件中的条款通过GB/T 7424的本部分的引用而成为本部分的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T 2951.1—1997 电缆绝缘和护套材料通用试验方法第1部分：通用试验方法第1节：厚度和外形尺寸测量——机械性能试验（idt IEC 60811-1-1;1993）GB/T 7424.2 光缆总规范第2部分：光缆基本试验方法（GB/T 7424.2—2002，IEC 60794-1-2：1999，Optical fibre cables－Part 1-2:Generic specification－basic optical cable test procedures,MOD）GB/T 11327.1－1999, 聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套低频通信电缆电线第1部分：一般试验和测量方法（IEC 60189-1：1986，Low-frequency cables and wires with PVC insulation and PVC sheath一Part 1:Genericl test and measuring methods,NEQ”）GB/T 15972(所有部分) 光纤总规范（GB/T 15972一1998,IEC 60793-1:1995,Optical fibres一Part 1:Ggeneera specification,eqv）GB/T 17650.1一1998 取自电缆或光缆的材料燃烧时释出气体的试验方法第1部分：卤酸气体总量的测定（idt IEC 60754-1:1994）GB/T 17650.2一1998 取自电缆或光缆的材料燃烧时释出气体的试验方法第2部分：用测量pH值和电导率来测定气体的酸度（idt IEC 60754-2:1991）GB/T 17650.1一1998 电缆或光缆在特定条件下燃烧的烟密度测定第1部分：试验装置（idt IEC 61034-1:1997）GB/T 17650.2一1998 电缆或光缆在特定条件下燃烧的密度测定第2部分:试验步骤和要求（idt IEC 61034-2:1997）GB/T 18380.1一2001 电缆在火焰条件下的燃烧试验第1部分:单根绝缘电线或电线的垂直燃烧试验方法(idt IEC60332-1:1993)GB/T18380.3－2001 电缆在火焰条件下的燃烧试验第3部分:成束电线或电缆的燃烧试验方法(idt IEC60332-3:1992)IEC60331-11:1999 电缆燃烧试验电路完整性第11部分:装置仅在不低于750℃火焰温度下的燃烧IEC60331-21:1999 电缆燃烧试验电路完整性第21部分:程序和要求额定电压不低于0.6Kv/1.0kV 的电缆IEC60793-2:1998 光纤第2部分:产品规范IEC60885-1:1987 电缆电气试验方法第1部分:电压不低于450V/750V电缆、软线和导线的电气试验3定义在考虑中。
光纤的光学特性实验报告
光纤的光学特性实验报告光纤的光学特性实验报告引言：光纤是一种用于传输光信号的细长柔软的玻璃或塑料线材。
它具有高速传输、大容量、抗干扰等优点，在通信、医学、工业等领域得到广泛应用。
本实验旨在探究光纤的光学特性，了解其传输特性、损耗和色散等参数。
一、实验原理光纤的传输原理是基于全反射的现象。
当光线从光密度较高的介质射入光密度较低的介质时，会发生全反射。
光纤由两部分组成：芯和包层。
芯是光的传输通道，包层则用于保护芯。
光纤的传输特性与芯和包层的折射率有关。
二、实验设备和材料1. 光纤：包括单模光纤和多模光纤。
2. 光源：如激光器或LED。
3. 光功率计：用于测量光纤的光功率。
4. 光纤衰减器：用于调节光纤的损耗。
5. 光纤色散分析仪：用于测量光纤的色散。
三、实验步骤1. 准备工作：将实验设备连接好，确保光源的稳定输出和光功率计的准确测量。
2. 测量光纤的损耗：将光纤连接到光源和光功率计之间，记录不同长度下的光功率值，并计算损耗。
3. 测量光纤的色散：将光纤连接到光源和光纤色散分析仪之间，调节光纤的长度，记录不同长度下的色散值。
四、实验结果与分析1. 光纤的损耗：根据测量数据，绘制光功率与光纤长度的关系曲线。
从曲线中可以观察到光纤的损耗随着长度的增加而增加，这是由于光纤材料的吸收和散射引起的。
同时，可以计算出单位长度的损耗值，评估光纤的传输质量。
2. 光纤的色散：根据测量数据，绘制色散值与光纤长度的关系曲线。
色散是指光信号在光纤中传输过程中不同波长的光速度差异引起的现象。
从曲线中可以观察到色散值随着光纤长度的增加而增加，这是由于光纤的折射率剖面引起的。
通过计算色散系数，可以评估光纤对不同波长光信号的传输性能。
五、实验结论通过本实验，我们了解到光纤的光学特性与其折射率、长度等因素密切相关。
光纤的损耗和色散是影响光纤传输质量的重要参数。
在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的光纤类型和长度，以达到最佳的传输效果。
拉丝工艺对光纤性能的影响
拉丝工艺对光纤性能的影响光纤是一种用于传输光信号的细长玻璃纤维或塑料纤维，它具有高传输速度、大带宽和抗干扰能力强等优点，因此在通信、医疗、军事等领域得到广泛应用。
而光纤的性能受到拉丝工艺的影响，拉丝工艺对光纤性能的影响是十分重要的。
拉丝工艺是光纤制造的关键环节之一，其质量直接影响光纤的性能和品质。
光纤制造的一般工艺为：原材料预处理、预成型、拉丝、包覆、涂层、复合、割断、烤焙等。
在整个工艺中，拉丝工艺是至关重要的步骤，影响着光纤的质量和性能。
拉丝工艺对光纤的几何尺寸和光学性能有着直接的影响。
通过拉丝工艺能够控制光纤的直径、圆整度、粗糙度等几何参数。
拉丝过程中，拉力和温度的控制可以调节光纤的拉丝速度和拉丝倍数，从而控制光纤的直径。
而光纤的直径和圆整度对其的传输损耗和带宽有着直接的影响。
拉丝工艺还能影响光纤的纤芯折射率、色散等光学参数，进而影响其传输性能和光学性能。
拉丝工艺对光纤的机械性能也有着重要的影响。
光纤在使用过程中会受到一定的拉伸、弯曲和挤压等力，因此其机械强度和耐久性是十分重要的。
拉丝工艺中拉力和温度的控制可以影响光纤的拉伸性能、弯曲性能和挤压性能。
通过拉丝工艺的调节，可以实现光纤的高强度、高韧性和高抗压性，提高其在使用过程中的稳定性和可靠性。
拉丝工艺还对光纤的表面质量和包覆质量有着直接的影响。
拉丝工艺中的涂层和封闭工艺不仅能保护光纤，还能影响其的表面粗糙度、清洁度和润湿性。
通过控制涂层工艺可以实现光纤表面的附着力和耐磨性，保证光纤在使用过程中不易受到外界环境的影响。
拉丝工艺还对光纤的色散和非线性度有着一定的影响。
拉丝工艺中纤芯的抽拉过程会影响纤芯的非均匀性，进而影响其色散和非线性度。
通过拉丝工艺的调节可以改善光纤的色散特性和非线性特性，提高其在长距离和高速传输中的性能表现。
拉丝工艺对光纤的性能有着多方面的影响，包括几何尺寸、光学性能、机械性能、表面质量、色散和非线性度等方面。
通过优化拉丝工艺，可以提高光纤的质量和性能，满足不同领域对光纤的不同需求。
光纤执行标准
标题：光纤执行标准引言：光纤是一种具有广泛应用的传输介质，其高带宽和低损耗的特点使其成为现代通信和数据传输领域的重要组成部分。
为了确保光纤的质量和可靠性，制定和执行相应的标准是至关重要的。
本文将介绍光纤执行标准，包括其定义、分类、检测方法、技术要求和质量控制等方面。
一、光纤执行标准的定义光纤执行标准是针对光纤产品制定的一系列规范和要求，旨在确保产品的质量和性能达到一定的标准。
这些标准通常由国际标准组织或相关行业协会制定，以指导生产厂商的生产和消费者的选购。
二、光纤的分类1. 根据光纤结构分类：- 单模光纤：用于长距离通信，具有较小的模式色散和损耗。
- 多模光纤：用于短距离通信，具有较大的模式色散和损耗。
- 特殊光纤：如光纤光栅、偏振保持光纤等，用于特殊应用领域。
2. 根据光纤材料分类：- 玻璃光纤：主要由二氧化硅等无机物质构成。
- 塑料光纤：主要由聚苯乙烯等有机物质构成。
三、光纤的检测方法1. 光学性能检测：包括传输损耗、插入损耗、回波损耗、带宽等参数的测量。
2. 机械性能检测：包括拉伸强度、弯曲半径、耐磨性等参数的测试。
3. 环境适应性检测：包括温度变化、湿度变化、振动等环境条件下的性能测试。
四、光纤的技术要求和质量控制1. 光学性能要求：要求光纤具有低损耗、高带宽、低色散等优良的光学特性。
2. 机械性能要求：要求光纤具有一定的拉伸强度、抗弯曲能力和耐磨性等机械特性。
3. 环境适应性要求：要求光纤能在各种环境条件下稳定工作，如温度变化、湿度变化和振动等。
质量控制是确保光纤产品符合标准的关键环节，包括以下方面：1. 原材料管理：确保所使用的玻璃或塑料等原材料符合相关标准。
2. 生产过程控制：对光纤的拉伸、涂覆、包覆等生产过程进行严格控制。
3. 产品检测：通过光学性能测试、机械性能测试和环境适应性测试等手段对成品进行全面检测。
结论：光纤执行标准对于保证光纤产品的质量和性能具有重要的意义。
通过制定和执行相应的标准，可以指导生产厂商的生产过程，确保产品符合规范；同时也为消费者提供了选购的依据，增强了产品的可信度和市场竞争力。
光纤的测量
（3）用一根性能和被测光纤相同的辅助光纤代替 光纤耦合长度作用。
剪断法光纤损耗测试系统图
插入法
插入法是在注入装置的输出和光检 测器的输入之间用1～2m长的短光纤直 接连接，测出光功率Pi，然后在两者 间插入被测光纤，再测出光功率Po， 据此计算损耗系数。
插入法光纤损耗测试系统图
调制 振荡器
被测光纤
பைடு நூலகம்、带宽测量
光纤带宽是色散在频域的反映， 多模光纤的带宽主要由模式色散引 起。带宽的测试方法主要有时域法 和频域法。
• 时域法——又称脉冲展宽法。利 用测量通过光纤的光脉冲产生的 脉冲宽度确定光纤的带宽。
• 频域法——又称扫频法，通过光 纤的频率响应来测量带宽，此法 多用于多模光纤的测量。
时域法测试系统框图
光纤的测量
主要内容
• 一、损耗测量 • 二、带宽测量 • 三、色散测量 • 四、截止波长测量
光纤的特性参数
• 几何特性——纤芯与包层的直径、偏 心度、非圆率
• 光学特性——折射率分布、数值孔径、 模场直径和截止波长
• 传输特性——损耗、带宽、色散
一、损耗测量
• 剪断法 • 插入法 • 后向散射法
频域法测试系统框图
频域法测试曲线
三、色散测量
• [测试方法]： 相移法是测量单模光纤的色散的方法。
• [相移法测量原理] 用角频率为ω的正弦信号调制的光波，经长度为L的
单模光纤传输后，其时延取决于光波长λo。不同时延 产生不同的相位φ，用波长为λ1和λ2的受调制光波， 分别通过被测光纤，产生的时延差为Δτ，相移为Δφ， 则长度为L的光纤总色散为
C()L
光纤色散系数为 C() (L)
相移法测量系统框图
光学产品基础知识
(50/62.5) ±3.0 µm 包层直径 125.0±1.0 µm 纤芯不圆度 6% 包层不圆度 1% 芯径/包层不圆度 6% 涂层直径 245 ±10 µm
几何特性_单模光纤
芯径不圆度 包层直径
五、常见的光学无源器件-3
光分路器（Splitter）的结构
五、常见的光学无源器件-4 (Fiber Array)
Fiber Array
五、常见的光学无源器件-5
隔离器（Isolator)
只容许光单向传播
五、常见的光学无源器件-6
波分复用器（WDM-Wavelength
Division
CH1 CH2 CH3 CH4 CH5 CH6
IL
1360nm
1460nm Wavelength
1560nm
CH7 CH8
七、基本光学参数-6
PDL是光器件或系统在所有偏振状态下的最
大传输差值。它是光设备在所有偏振状态下 最大传输和最小传输的比率。 PDL定义如下： PDL=-10log〔Tmax/Tmin〕 其中Tmax和Tmin分别表示测试器件（DUT）的 最大传输和最小传输。
七、基本光学参数-10
9、工作波段： Operating Bandwidth @0.5dB / 1dB / 3dB
七、基本光学参数-11
10、中心波长：Center
11、串扰：Crosstalk AX:Adjacent Channel XT AX-:Left Channel XT AX+:Right Channel XT NX:Non-adjacent channel XT TX:Total XT
七、基本光学参数-7 (Fiber
光纤技术系列实验
种。阶跃型光纤在纤芯和包层交界处的折射率呈阶梯形突变，纤芯的折射率n1 和包层的折 射率n2 是均匀常数。渐变型光纤纤芯的折射率随着半径的增加而按一定规律(如平方律、双 正割曲线等) 逐渐减少，到纤芯与包层交界处为包层折射率n2，纤芯的折射率不是均匀常数。
根据光纤中传输模式的多少，可分为单模光纤和多模光纤两类。单模光纤只传输一种模 式，纤芯直径较细，通常在4μm～10μm 范围内。而多模光纤可传输多种模式，纤芯直径较 粗，典型尺寸为50μm 左右。
（1） 纤芯 纤芯位于光纤的中心部位。它主要成分是高纯度的二氧化硅，其纯度高 达 99．99999%，其余成分为掺入的少量掺杂剂，如五氧化二磷(P2O5)和二氧化锗 （GeO2）。掺杂剂的作用是提高纤芯的折射率。纤芯的直径一般为 5~50 微米。
（2） 包层 包层也是含有少量掺杂剂的高纯度二氧化硅。掺杂剂有氟和硼。这些掺 杂剂的作用是降低包层的折射率。包层的直径一般为 125 微米。
熔接法
不同类型光纤的熔接过程 良好的接续是指在接续点上，没有光传输的不连续现象。下图示出了纤芯不连续的几种 典型状态，有轴错位、纤芯倾斜、空隙、端面倾斜和纤芯直径及折射率的微小差异等等。由 于这些不连续性，也会造成光功率的一部分变成散射损耗，或以反射波形式返回发送端。有 空隙时， 因玻璃纤维和空气折射率的差异，也会引起反射，此现象又称菲涅耳（Fresnel) 反射。在单模光纤连接时，除要求纤径一致之外，更重要的是要求在实质上代表分布宽度的 模场直径MFD:ModeField Diameter)一致。
由于光纤直径较小，无法实现直接连接，一般是把光纤放入空心陶瓷套，用胶水固定， 然后进行抛光，将陶瓷套插入一个法兰使两接头保证同轴，然后再施加压力使端面接触。
光纤技术要求及指标
十、中国移动光跳纤主要技术要求和指标点对点应答附件1：光跳纤主要技术要求和指标目录1. 概述2. 光纤连接器性能3. 尾纤及软光纤(跳纤)性能4. 铠装跳纤5. 外观6. 材料7. 使用环境条件8. 标志、包装、运输和贮存1 概述1.1 本文件为中国移动光跳纤的主要技术要求和指标。
应答：满足1.2投标方对本招标文件的每一条款必须逐条作出明确的答复，并写出具体技术数据和指标，否则视该条回答无效。
应答：满足1.3 本文件的解释权属于招标方。
应答：满足2 光纤连接器性能2.1 光纤连接器型号主要有：C/PC型(UPC型)、SC/PC型(UPC型)、LC型，具体连接器型号及尾纤长度将根据工程需要确定。
应答：满足，光纤连接器型号有：C/PC型(UPC型)、SC/PC型(UPC型)、LC型2.2 光纤连接器光学性能要求应符合表2.2-1的要求。
应答：满足2.3 光纤连接器端面几何尺寸应符合表2.2-2的要求。
应答：满足2.4 对于尾纤，应通过与其它尾纤熔接，并与适配器组成光纤连接器，其性能应能符合表1(D点抗拉试验除外)及表2中的技术要求。
应答：满足，尾纤通过与其它尾纤熔接，并与适配器组成光纤连接器，其性能符合表1(D 点抗拉试验除外)及表2中的技术要求2.5 光纤连接器重复使用的稳定性的要求：要求连续插拔10次后插入衰耗指标应具有一致性。
应答：满足，连续插拔10次后插入衰耗指标一致2.6 光纤连接器寿命：插拔1000次仍能满足表3.3-1的性能要求。
应答:满足，插拔1000次仍能满足表3.3-1的性能要求3 尾纤及软光纤(跳纤)性能3.1 尾纤及软光纤外径尾纤护套外径：标称值为2.0mm（单芯）、3.0mm（单芯），最大值偏差不超过标称值的10%。
软光纤的护套外径：①标称值2.0mm，最大值2.2mm②标称值3.0mm，最大值3.3mm。
应答：满足，尾纤护套外径和软光纤的护套外径标称值为2.0mm（单芯）、3.0mm（单芯），最大值偏差不超过标称值的10%3.2 尾纤及软光纤的2m截止波长λc≤1250nm(G.652光纤)、λc≤1470nm(G.655光纤)应答：满足3.3、尾纤及软光纤机械性能:带SC、FC连接器的尾纤及软光纤机械性能应满足下表要求。
光纤标准和技术指标
光纤标准和技术指标经过了几十年的发展，人们已经可以生产出各种各样的光纤。
不同种类的光纤，由于其传输特性不同，会有不同的适用范围。
按光在光纤中的传输模式划分，可分为多模和单模光纤两种。
常用多模光纤的直径为125μm，其中芯径一般在50～100μm之间。
在多模光纤中，可以有数百个光波模在传播。
多模光纤一般工作于短波长（0.8μm）区，损耗与色散都比较大，带宽较小，适用于低速短距离光通信系统中。
多模光纤的优点在于其具有较大的纤芯直径，可以用较高的耦合效率将光功率注入到多模光纤中。
常用单模光纤的直径也为125μm，芯径为8～12μm。
在单模光纤中，因只有一个模式传播，不存在模间色散，具有较大的传输带宽，并且在1 550 nm 波长区的损耗非常低（约为0.2～0.25 dB/km），因而被广泛应用于高速长距离的光纤通信系统中。
使用单模光纤时，色度色散是影响信号传输的主要因素，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性都有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。
单模光纤一般必须使用半导体激光器激励。
按最佳传输频率窗口划分，可分为常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。
常规型单模光纤的最佳传输频率在1 310 nm附近，而色散位移光纤的最佳传输频率在1550nm附近。
按折射率分布的情况化分，可分为阶跃折射率（SI）光纤和渐变折射率（GI）光纤。
阶跃折射率光纤从芯层到包层的折射率是突变的。
多模阶跃折射率光纤的成本低，模间色散高，适用于短距离低速通信。
多模渐变折射率光纤从芯层到包层的折射率是逐渐变小，可使高阶模按正弦形式传播，这样能减少模间色散，提高光纤带宽，增加传输距离，但成本较高。
现在所使用的多模光纤多为渐变折射率光纤。
目前，国际上单模光纤的标准主要是ITU－T的系列：G.650“单模光纤相关参数的定义和试验方法”、G.652“ 单模光纤和光缆特性”、G.653“色散位移单模光纤和光缆特性”、G.654“截止波长位移型单模光纤和光缆特性”、G.655“非零色散位移单模光纤和光缆特性”及G.656“用于宽带传输的非零色散位移光纤和光缆特性”。
光纤入户信息箱设计标准
光纤入户信息箱设计标准光纤入户信息箱是指配备光纤接入设施、光分纤系统和信息家装接口的终端用户设备。
它是实现高速宽带接入的必要设备，使得家庭和企业能够享受到更快速、更稳定的网络连接。
在设计光纤入户信息箱时，需要遵循一定的标准和规范，以确保其高质量、高性能和安全性。
本文将介绍光纤入户信息箱的设计标准，并逐步回答相关问题。
第一部分：光纤入户信息箱的设计要求光纤入户信息箱设计要求包括以下几个方面：机械性能、电气性能、光学性能、环境适应性和用户接口设计等。
1. 机械性能光纤入户信息箱应具备良好的机械强度和稳定性，能够抵御外部物理冲击。
箱体材料应具备耐腐蚀、抗紫外线、抗老化等特性，保证设备的长期使用寿命。
2. 电气性能光纤入户信息箱应符合国家标准和行业规范的电气要求，能够安全可靠地工作。
箱体内部的电气元件应具备过电流保护功能、过温保护功能、漏电保护功能等，以确保用户的安全使用。
3. 光学性能光纤入户信息箱应能够提供低插损、低反射损耗、低串音与相位和高信号强度等优异的光学性能。
接口插头应保证低损耗、低插拔次数的要求，以提供稳定的信号传输。
4. 环境适应性光纤入户信息箱应能适应不同的工作环境，包括温度、湿度和防水防尘等。
箱体应具备良好的密封性能和防雷击防静电能力，以应对各种恶劣的自然环境。
5. 用户接口设计光纤入户信息箱的用户接口设计应简单明了、易于操作。
用户接口应包括各种指示灯、按键和显示屏等，方便用户了解设备的工作状态和进行相应的操作。
第二部分：光纤入户信息箱的设计步骤基于上述的设计要求，设计光纤入户信息箱需要经过以下几个步骤：1. 确定功能需求：根据用户需求和使用场景确定光纤入户信息箱的功能要求，包括接入方式、接口类型、数据传输速度等。
2. 确定外观尺寸和结构：根据功能需求确定光纤入户信息箱的外观尺寸和结构设计。
考虑到设备需要放置在用户家庭或企业内部，设计外观应美观、简洁，且便于安装和维护。
3. 选择合适的材料：根据机械性能和环境适应性的要求，选择合适的材料作为箱体材料，例如金属或工程塑料。
通信用多模光纤A1类多模光纤特性
通信用多模光纤A1类多模光纤特性1 范围GB/T 12357的本部分规定了A1a、A1b和A1d类多模光纤的几何尺寸参数、光学和传输特性、机械性能和环境性能的要求。
本部分适用于通信光缆和其它信息传输设备中使用的A1类多模光纤。
2 要求2.1 一般要求本部分规定的光纤应由玻璃芯和玻璃包层组成，玻璃芯层应具有渐变折射率剖面，并符合GB/T 15972.10—2008中8.1的规定。
注：“玻璃”这一术语通常指由非金属氧化物组成的材料。
2.2 尺寸参数A1类多模光纤的尺寸参数要求应符合表1规定。
相关尺寸项目和测量方法见表2。
表1 A1类多模光纤尺寸参数要求表1 A1类多模光纤尺寸参数要求（续）表2 相关尺寸项目和测量方法2.3 机械性能A1类多模光纤的机械性能要求应符合表3规定。
相关机械项目和试验方法见表4。
表3 A1类多模光纤机械性能要求表4 相关机械性能项目和试验方法2.4 传输特性2.5 光纤的传输特性A1类多模光纤的传输特性要求应符合表5规定。
相关传输项目和测试方法见表6。
表5 A1类多模光纤传输特性要求1 348nm ≤λ0≤ 1 365nm 1 330nm ≤λ0≤ 1 365nm 1 365nm ≤λ0≤ 1 385nm≤ 0.001•(1 458-λ0)c≤ 0.105d≤ 0.0005•(1 575-λ0)da对最大衰减系数和最小模式带宽，本部分规定了一个范围，而不是一个固定值。
在850nm 和1 300nm （或者是两者中的一个波长）的最大衰减系数和最小模式带宽实际值由供应方和用户商定。
为便于交货，模式带宽为线性归一到1km 的数值。
bA1a 类光纤在850nm 处的色散系数最坏情况下（如λ0=1 340nm 处S 0=0.09375 ps/(nm 2•km)，或λ0=1 320nm 处S 0=0.10125 ps/(nm 2•km)）为-104ps/(nm •km)。
c A1b 类光纤在850nm 处的色散系数最坏情况下（如λ0=1 348nm 处S 0=0.11 ps/(nm 2•km)）为-125ps/(nm •km)。
光纤通信基本知识 (2)
G.653:1550nm性能最佳的色散移位单模光纤
G.654:1550nm损耗最小的单模光纤
31 G.655:1550nm非零色散光纤
SJTU
SDH的光接口位置
Ctx 光缆设施
Crx
发
S
R
接
送
收
TX:发送机 Ctx,Crx:活动连接器 S,R:参考点 RX:接收机
32
SJTU
发送机在S点的特性
光源类型：LED、MLM、SLM 光谱特性：最大均方根宽度、最大-20dB
13
SJTU
相干光通信系统
相干光通信系统又称为外差光纤通信系 统。是一种采用单一频率的相干光做光 载波，利用无线电技术中的外差接收方 式，再配合ASK\FSK\PSK等调制方式 的新型光纤通信方式。主要优点是光接 收机灵敏度高，选择性好；既可扩大通 信容量，又可增加再生中继距离。
14
SJTU
光孤子（Soliton）通信
VC-3
VC-4
复用段层网络 再生段层网络 物理层网络
27
电路层
低阶 高阶
通道层
SDH 传送层
段层 传输 媒质层
SJTU
SDH的承载业务
L5~7
Application
L4
TCP/UDP
L3
IP
L2 ATM FR PPP/HDLC LAPS SDL
L1
SDH
L0
WDM
FR: Frame Relay
PPP: Point to Point Protocol
4
SJTU
光缆
含有光纤，符合现场实际使用要求的光、 机械和环境规范的缆。由光纤、加强件和 外护层等组成。
光学性能测试
模式的概念
1.完全沿着光纤中心轴线传播的模式称为 “基模” 2.模式的传播角度越大，级数就越高 3.最高级的模式就是以临界角传播的模式
光纤的重要参数
1.数值孔径NA
表示光纤接受光信号的能力—入射到光纤的光并不能全部被 输，只是在某个入射角度的光才可以，这个角度就是数值孔 径
1.1多模光纤的NA要大于单模光纤，因此光耦合效率高 1.2若单模光纤的NA值较大则会形成多模传播
插入损耗
• 插入损耗：是指输出光功率相对于输入光功率损失的dB数 值，其数学表达式为： IL= 10lg(Pout/Pin) 例如：1x32分路器的理论损耗值计算
P输入=32 P输出
输出 输入 输出 输出 输出
IL=10lg(1/32)=10lg2 =(-5)x10lg2 =(-5)x10x0.301= -15.05dB 注意: 注意 通过上述的计算我们可以得 对于1x32分路器的产品来说， 分路器的产品来说， 出，对于 分路器的产品来说 IL值肯定要大于 值肯定要大于15.05 值肯定要大于
APC与PC的回损差异
PC典型回损>55dB; APC典型回损>65dB;
JDS回损测试原理
光功率计 （检测口） 回波功率 检测计 光源
产生回波的地方：连接头、 产生回波的地方：连接头、光纤本身
光功率计 （检测口）
回波功率 检测计 光源
缠绕后产生回波的地方： 缠绕后产生回波的地方：光纤本身
关于回损测试缠绕的意义
-5
三种典型的对接不良
1.轴向偏移
2.间距
3.角度
插芯的端面研磨几何尺寸对插损测试的影响
角度，顶点偏心距，光纤高度，曲率半径-同样会对IL测试产生影响，而影响的最终方式都会转化为前 面的三种对接不良
光纤光缆接头产品知识介绍
产品知识介绍一、光纤活动连接器简介：1、介绍：在安装任何光纤系统时，都必须考虑以低损耗的方法把光纤或光缆相互连接起来，以实现光链路的接续。
光纤链路的接续,可以分为永久性和活动性的两种。
永久性的接续,大多采用熔接法；活动性的接续，一般采用活动连接器来实现。
2、定义：俗称活接头，一般称为光纤连接器, 是用于连接两根光纤或光缆形成光通路的可以重复使用的无源器件，已经广泛应用在光纤传输线路、光纤配线架和光纤测试仪器、仪表中，是目前使用数量最多的光无源器件3、构成：两个接头和一个连接两个接头的适配器二、光纤、光缆1、光纤成成分：主要是玻璃，易折断2、光纤的结构光纤结构纤芯（俗称光斑）包层涂覆层光纤外径μm 单模9 125 250 多模50 50 125 250 多模62.5 62.5 125 250 多模50 OM3 50 125 2503、光缆的结构：光纤+保护层保护层：一种只有套管，另一种是套管、纺纶、外皮。
①套管：一般为PVC材料，在涂覆层外面②纺纶：英文为“Aramid Yarns”，起保护和抗拉作用③外皮：一般为PVC、PA、LSZH（LSOH）材料，我公司使用的是低烟无卤的LSZH（LSOH）材料。
4、光缆的种类：3.1根据光缆的外径，我公司常用产品分为两大类①直径为1.6mm以上的，有芳纶和外皮，用来做跳线。
分为单芯和双芯及带外护套三种②直径为0.9 mm，无纺纶和外皮，只有0.9mm套管（俗称900um），用来作尾线。
3.2根据光纤与套管间的松紧程度分为松套与紧套两类，主要体现在，光纤与900 um套管是否粘接，若粘接住，即光纤不能在套管内活动，则为紧套结构光缆，若不粘接，即光纤能在套管内活动，则为松套结构光缆。
套管结构松套紧套套管外径 mm 0.9 0.9 0.6一次性可剥离长度≥1.5m ≥5cm ≥3cm3.3根据光纤的传输模式分为单模（SM ）和多模（MM ），0.9mm 的尾纤SM 通常为黄色，MM 50/125um 为橙色，62.5/125um 为兰色，但不同的客户也可以有不同的要求，如法国客户要求50/125um 为灰色，而62.5/125um 则为橙色。
光电材料的光学性能
光电材料的光学性能光电材料是指能够将光能转化为电能或反过来的材料。
在光电材料中，光学性能是其中最为重要和基础的性能之一。
光学性能主要涉及材料对光的吸收、反射、透明度等特性，对于光电器件的性能和应用起着决定性的作用。
吸收是光学材料的一项重要性能指标。
光材料的吸收率越高，其对光能的吸收效果就越强，转化效率也就越高。
吸收率与光材料的结构、化学性质以及光的波长有关。
一些光电材料，如硅、锗等，吸收率较高，适合用于太阳能电池等光能转化设备。
而对于一些红外光电器件，如红外夜视仪、红外线探测器，对于红外光具有较高的吸收率的材料更为适合。
反射是光学材料的另一个重要性能。
一些光电器件需要利用材料的反射属性来实现光的导向和控制。
例如，在光纤通信中，光材料需要具备较高的反射率，使光信号能够在光纤中进行传输。
而在一些照明设备中，材料的反射率较低，以实现光能的扩散和环境亮度的均匀分布。
因此，光学材料的反射性能需要根据应用需求进行选择和调控。
光电材料的透明度是其光学性能中的重要指标之一。
透明度指的是材料对光的透过程度，也就是光线能够穿透材料的程度。
透明度与光的波长和材料的结构有关。
一些透明材料，如玻璃、有机玻璃等，在可见光范围内具有较高的透明度，因此广泛应用于显示器、眼镜、光学仪器等领域。
而在紫外线或红外线波段，透明度较高的材料则用于制备紫外线探测器、红外透镜等。
除了吸收、反射和透明度外，光学材料还有其他的光学性能指标。
折射率是光线从一种介质到另一种介质中传播时，传播速度的改变程度，是光线折射现象的量化指标。
折射率的大小还可以用于确定光线在不同材料之间的传播路径。
散射是光线在穿过材料时的偏离和分散，会造成光线的强度衰减和角度偏转。
色散是指材料对光波长的依赖关系，不同波长的光在材料中的折射率不同。
这一性能在光学仪器中应用广泛，如分光镜、光栅等。
综上所述，光学性能是衡量光电材料质量和适用性的重要指标，它涉及到光的吸收、反射、透明度以及折射、散射和色散等方面。
光纤端面的几何结构
光纤端面的几何结构在当今的信息时代，光纤通信已经成为了信息传输的重要手段。
而光纤端面的几何结构，作为光纤性能的关键因素之一，对于光信号的传输质量和效率有着至关重要的影响。
光纤，简单来说，就是一种能够引导光沿着其内部传播的纤维。
而光纤的端面，就像是这条光的通道的入口和出口。
光纤端面的几何结构，包括端面的形状、平整度、粗糙度等方面。
先来说说光纤端面的形状。
常见的光纤端面形状有平面和斜面两种。
平面端面的光纤，光在其中传播时相对较为稳定，适用于一些对传输稳定性要求较高的场景。
而斜面端面的光纤，则可以在一定程度上减少反射，从而提高光的传输效率。
平整度是光纤端面几何结构中另一个关键的因素。
一个平整的光纤端面能够确保光在进出光纤时的路径清晰，减少散射和损耗。
想象一下，如果光纤端面凹凸不平，就像是一条崎岖的道路，光在其中传播就会受到阻碍，甚至可能出现迷路的情况，导致信号的衰减和失真。
粗糙度也是不能忽视的一点。
过于粗糙的光纤端面会增加光的散射，使得光信号的强度减弱。
就好像是一面粗糙的镜子，反射出来的光线会变得模糊不清。
在实际应用中，光纤端面的几何结构需要根据具体的需求进行精心设计和制造。
例如，在长距离的光纤通信中，为了减少信号的衰减，通常会要求光纤端面具有极高的平整度和较低的粗糙度。
而在一些特殊的应用场景，如光纤传感器中，可能会需要对光纤端面进行特殊的形状处理，以实现特定的功能。
为了保证光纤端面具有良好的几何结构，制造工艺起着决定性的作用。
目前，常见的光纤端面加工方法包括切割、研磨和抛光等。
切割是制造光纤端面的第一步。
这就像是把一根原木切成木板，需要精准的控制，以确保切面的平整和垂直。
在切割过程中，如果力度不均或者刀具不够锋利，就可能导致光纤端面出现崩口或者倾斜，从而影响后续的光传输性能。
研磨则是进一步对光纤端面进行平整化处理。
通过使用精细的研磨材料和适当的研磨工艺，可以将光纤端面的平整度提高到一个很高的水平。
这个过程就像是在打磨一块玉石，需要耐心和技巧，才能让其表面变得光滑如镜。
光刻机的光纤传输技术与性能分析
光刻机的光纤传输技术与性能分析光刻机是半导体制造过程中非常重要的设备，它用于制作集成电路中微小的图案。
在光刻过程中，图案需要通过光纤传输到感光胶上，因此光刻机的光纤传输技术对于保证图案的精细度和质量是至关重要的。
光刻机的光纤传输技术主要包括：1. 光纤类型选择选择合适的光纤对于提高光刻机传输性能至关重要。
常见的光纤类型有单模光纤和多模光纤。
单模光纤适用于较远距离的传输和高光纤纤芯直径要求的场景，而多模光纤适合短距离传输以及对光强度变化要求不高的情况。
在光刻机中，由于传输距离相对较短，一般选择多模光纤进行传输。
2. 光纤的光学性能光纤的光学性能直接影响光刻机传输的精度和稳定性。
其中，光纤的插损、模式耦合效率和光纤瑕疵都是关键的性能指标。
插损越小表示光纤能够传输更多的光能，从而提高光刻机的能量利用效率；模式耦合效率表示光纤能否将光能有效地耦合到感光胶上，影响传输的精度；光纤瑕疵则可能导致光能的损失和图案的变形。
因此，选择具有较低插损、高模式耦合效率和优良光纤瑕疵的光纤对于光刻机的传输性能至关重要。
3. 光纤尺寸和长度选择光纤的尺寸要根据光刻机的特点和要求进行选择。
光纤的尺寸包括纤芯直径、纤芯尺寸和包覆层的直径。
较小的纤芯直径可以提高传输的分辨率和精度，但也增加了制造成本和操作的困难度。
光纤的长度需根据光刻机的布局进行合理调整，过长的光纤会导致传输中光能的衰减，降低传输的质量，而过短的光纤则可能造成操作上的不便。
4. 光纤连接技术光纤连接技术对于传输性能的稳定性和可靠性至关重要。
常见的光纤连接技术包括插接式连接和融接式连接。
插接式连接便于维护和更换，但可能导致插损的增加和耦合效率的降低。
融接式连接则能够提供更好的光学性能，但在维护和更换方面存在困难。
根据具体需求，可以选择适合的光纤连接技术，以确保传输的稳定性和可靠性。
光刻机的光纤传输性能评估主要包括：1. 传输精度评估在光刻机运行过程中，精确的传输是保证图案质量的关键因素。
光纤的光学参数
光纤的光学参数
光纤作为一种重要的光学传输媒介，在现代通信领域得到广泛应用。
其光学参数包括折射率、色散、损耗等，这些参数的优化对光纤的传输性能和信号质量具有决定性影响。
折射率是光纤中光线传播速度与真空中速度比值的反比，是光纤光学性能中的重要指标。
高折射率可使光线在光纤中传播距离更短，从而减小信号失真。
色散则是指光纤中不同波长的光线传播速度不同，造成信号的时间延迟和失真。
为了降低色散，通常采用折射率剖面改变的方法，即光纤的中心折射率比较大，向外逐渐降低，使得光线传播速度更加均匀。
光纤的损耗是指光信号在光纤中传输时的衰减程度。
主要有吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗等。
其中吸收损耗是由光纤中材料的吸收导致的，散射损耗则是由光线与材料表面不均匀产生的散射引起的，弯曲损耗则是由光纤弯曲时形成的光线散失引起的。
为了减小损耗，需要优化光纤的制造工艺和选择合适的材料。
综上所述，光纤的光学参数对其性能和信号质量的影响十分重要，需要在制造过程中加以优化和控制。
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光纤的几何及光学性能
1. 光纤概述
光纤是光波传输的介质，是由介质材料构成的圆柱体，分为芯子和包层两部分。
光波沿芯子传播。
在实际工程应用中，光纤是指由预制棒拉制出纤丝经过简单被复后的纤芯，纤芯再经过被复，加强和防护，成为能够适应各种工程应用的光缆。
光波在光纤中的传播过程是一个复杂的电磁场的边界问题，一般来说，光纤芯子的直径要比传播光的波长高几十倍以上，因此利用几何光学的方法定性分析是足够的，而且对问题的理解也很简明、直观。
当一束光纤投射到两个不同折射率的介质交界面上时，发生折射和反射现象。
对于多层介质形成的一系列界面，若折射率n1＞n2＞n3…＞nm，则入射光线在每个界面的入射角逐渐加大，直到形成全反射。
由于折射率的变化，入射光线受到偏转的作用，传播方向改变。
光纤由芯子、包层和套层组成。
套层的作用是保护光纤，对光的传播没有什么作用。
芯子和包层的折射率不同，其折射率的分布主要有两种形式：连续分布型（又称梯度分布型）和间断分布型（又称阶跃分布型）。
当入射光经过光纤端面的折射后进入光纤，除了与轴向方向一致的光沿直线传播外，其余的光线则投射到芯子和包层的交界面：一种在界面形成全反射，这些光线将与光轴保持不变的夹角，呈锯齿状无损耗地在光纤芯子内向前传播，称之为传播光；另外一种在界面处只有一部分形成反射，还有一部分折射进入包层，最后被套层吸收，反射的光线再次到达界面时又会有一部分损耗，因而不能传播，称为非传播光。
因此，光纤芯子和包层的折射率及折射率的分布与光纤的转播特性有密切关系。
2. 光纤几何尺寸参数
光纤的尺寸参数是光纤的最基本的标准化参数。
尺寸参数除了对光纤的光传输、机械等性能有影响外，它们还对光纤的连接损耗的大小起着至关重要的作用。
例如，单纤接续则要求被接光纤纤芯尺寸参数相同，但是光纤带的接续则要用光
纤外径作为纤芯对准的参数，故要求光纤的外径应均匀一致。
光纤的尺寸参数标准既是光纤制造的几何尺寸依据，又是光纤制造中严格控制的指标，还是判别光纤产品合格与否的质量标准。
众所周知，光纤玻璃几何尺寸规定为圆对称结构。
因此，2000年10月国际电信联盟电信标准化部（ITU-T）最新推荐的用来表征光纤尺寸的特征参数是：包层、包层中心、包层直径、包层直径偏差、包层容差范围、包层不圆度、芯中心、预涂覆层直径、缓冲层直径和光纤长度变化等。
光纤尺寸参数的测量方法有：近场图像法、折射近场法、俯视法、传输近场法等。
借助这些几何尺寸参数测量方法，可对光纤玻璃的几何尺寸参数进行单个几何尺寸参数测量，也可进行多个几何参数测量。
工程应用中通常只测量其中几项主要参数。
3. 光纤传输特性和光学特性
光纤的传输特性和光学特性对光纤通信系统的工作波长、传输速率、传输距离和信息质量等都有着至关重要的作用。
光纤的传输特性和光学特性具体涉及到的适用特性有：衰减、色散、截止波长、模场直径、基带响应、数值孔径、有效面积、光学连续性和微弯敏感性等等。
其中主要特性包括：
1）衰减特性
衰减是光纤中光功率减少量的一种度量，它取决于光纤的工作（波长）类型和长度，并受测量条件的影响。
通常，对于均匀光纤来说，可用单位长度的衰减，既衰减系数反映光纤的衰减性能的好坏。
在鉴别光纤性能和系统设计等实际应用中，人们最感兴趣的是光纤在工作波长下的衰减系数，如在工作波长λ＝850nm、1310nm和1550nm等处的衰减系数。
衰减系数随波长变化的曲线被称为衰减谱，其能直观且形象地反映出在一定波长范围内整个光纤长度上的衰减信息。
2）色散
光纤中色散主要是指集中的光能，例如光脉冲经过光纤传输后在光纤输出端发生能量分散，导致传输信号畸变。
在光纤数字通信系统中，由于信号的各频率
成分或各模式成分的传输速率不同，信号在光纤中传输一段距离后，将互相散开，脉冲展宽。
严重时，前后脉冲将互相重叠，形成码间干扰，增加误码率，影响了光纤的带宽，限制了光纤的传输容量和传输距离。
色散是单模光纤的重要参数之一。
研究光纤的色散特性，对合理地设计光纤折射率剖面结构，改善光纤的传输特性是极为重要的。
值得指出的是：G.653、G.655单模光纤都是由优化光纤工作波长处的材料色散和波导色散的方法，即通过改变光纤波导结构研制出来的新型光纤。
单模光纤的色散决定着光纤所能传输的速率、距离、容量，对于超常距离、超大容量、超高速率的通信系统有着极为重要的意义。
色散和衰减是系统设计的光中继段受限距离的两个重要参数。
3）偏振模色散
偏振模色散（PMD，Polarization Mode Dispersion）是指单模光纤中的两个正交偏振模之间的差分群时延，它在数字系统中使脉冲展宽产生误码。
4）截止波长
当光纤的结构参数（折射率与芯径）确定后，光纤是否工作于单模状态完全
决定于其中传播光的波长。
由于最临近其模LP
01的高阶模是LP
11。
因此我们定义
使LP
11
模截止（完全不能传输）的波长为单模光纤的截止波长λc。
λc定义为总功率，包括注入的高阶模与基模光功率之比减小到小于0.1dB时所对应的更长
波长。
按照这个定义，当各次模基本上受到均匀激励时，二阶模LP
11比基模Lp
10
衰减大的波长就是截止波长。
通常，人们所指的截止波长是实际测得的截止波长。
实际测量研究表明，光纤的截止波长与光纤的长度和光纤所处的状态，如弯曲和受到的应力作用等有关。
为了使实际测得的截止波长更具工程实用价值，国际电信联盟标准化部门在ITU－T G.650（2000）中将实际测量的截止波长分为三类：光缆截止波长、光纤截止波长和跳线光缆截止波长。
5）模场直径
模场直径是单模光纤所特有的一个重要参数。
它的标称值和容差大小与光纤的连接损耗和抗弯性有着密切的关系，而且可以从模场直径随波长的变化谱估算单模光纤的色散值、单模光纤连接损耗、弯曲损耗和单模光纤有效面积等。
因此，
在单模光纤生产光缆、施工接续和实际使用中，人们非常重视模场直径这一参数。