光纤照明系统中光源、光纤的分类
光纤的简单分类
光缆的基本结构一般是由缆芯、加强钢丝、填充物和护套等几部分组成,另外根据需要还有防水层、缓冲层、绝缘金属导线等构件。
光纤的种类:(1)按工作波长:紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、红外光纤(0.85pm、1.3pm、1.55pm)(2)折射率分布:阶跃(SI)型、近阶跃型、渐变(GI)型渐变折射率光纤又称自聚焦光纤,光纤折射率中心最高,沿径向递减,光束在光纤中传播,可以自动聚焦而不发生色散。
渐变折射率光纤适用于多模通信的传输,从而减少讯号的模式色散。
其他(三角型、W型、凹陷型)。
(3)传输模式:单模光纤(工作波长内,只能传输一个传播模式的光纤芯径一般为9或10μm,谱宽要窄,稳定性要好,可容许单模光束传输,可减除频宽及振模色散(Modal dispersion)的限制,但由于单模光纤芯径太小,较难控制光束传输,故需要极为昂贵的激光作为光源体)(含偏振保持光纤、非偏振保持光纤)、多模光纤(由于多模光纤中传输的模式多达数百个,各个模式的传播常数和群速率不同,使光纤的带宽窄,色散大,损耗也大,只适于中短距离和小容量的光纤通信系统,按工作波长以及其传播可能的模式分为多个模式的光纤50um)。
原材料:石英玻璃、多成分玻璃、塑料、复合材料(塑料包层、液体纤芯)、红外材料(2)光纤通信优点:传输频带极宽、通信容量极大;光纤衰减小,无中继设备,传输距离远;串扰小,信号传输质量高;光纤尺寸小,重量轻,便于传输和铺设;抗电磁干扰,保密性好;耐化学腐蚀;原料来源丰富,节约有色金属。
光纤通信缺点:光纤弯曲半径不宜过小;光纤的切断和连接操作技术复杂;分录、耦合麻烦。
光纤传感:以光为媒介,感知和传输外界信号的新型传感技术。
(1)按探测范围:单点传感、准分布传感、分布式传感。
(2)按调制方式:非本征型(非功能性):用光纤传输光信号(只传不感)。
本征型(功能性):感知外界信号,携带外界信号除传递光学信息外,还具有某些特殊的功能;光强;相位;偏振(磁光效应);波长(光纤光栅);频率(多普勒法)。
科学小制作光纤灯的原理
科学小制作光纤灯的原理
光纤灯是一种利用光纤传输光信号,实现变换颜色、闪烁等效果的照明装置。
光纤灯的原理主要包括以下几个方面:
1. 光源:光纤灯的光源通常采用高亮度的LED或者气体放电灯(如氙灯)。
LED 作为光源时,可以通过改变LED发射的颜色实现多种不同的光效;气体放电灯则通过电流激发气体产生特定的光线,作为光源。
2. 光纤传输:光纤是一种能够将光信号高效传输的透明纤维材料,它由一个或多个玻璃或塑料纤维组成。
光信号可以通过光纤的内部被多次反射,使得光能在光纤中远距离传输。
3. 光纤束:光纤束是由几条或更多的光纤组成,它将光源发出的光信号集中起来,形成整体的光束。
光纤束可以由聚光镜或反射镜等光学元件进行调整和控制,以实现所需的光线形状和分布。
4. 光纤末端处理:光纤灯的光纤末端通常进行特殊处理,如磨抛、修剪等,以便更好地控制光线的传播和散射。
常见的处理方式包括聚焦光束、散射光束等。
5. 控制系统:光纤灯往往配备有控制系统,通过改变光源的亮度、颜色、闪烁频率等参数,来实现不同的照明效果。
控制系统可以通过遥控器、触摸屏或计算机等方式进行操作。
总的来说,光纤灯的原理就是通过光源产生光信号,然后将光信号通过光纤传输到光纤末端,再进行特殊处理,最后通过控制系统改变光源的参数,实现不同的光效。
这种原理使得光纤灯可以应用于室内照明、舞台照明、建筑装饰等多个领域。
光纤的分类与特点
光纤的分类与特点姓名:吴卉班级:国际学院09级08班学号:09212965光纤的简介光纤是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。
在通讯中,光纤指由透明材料作成的纤芯和在它周围采用比纤芯的折射率稍低的材料作成的包层所被覆,并将射入纤芯的光信号,经包层界面反射,使光信号在纤芯中传播前进的媒体。
利用光导纤维进行的通信叫光纤通信。
一对金属电话线至多只能同时传送一千多路电话,而根据理论计算,一对细如蛛丝的光导纤维可以同时通一百亿路电话!铺设1000公里的同轴电缆大约需要500吨铜,改用光纤通信只需几公斤石英就可以了。
沙石中就含有石英,几乎是取之不尽的。
另外,利用光导纤维制成的内窥镜,可以帮助医生检查胃、食道、十二指肠等的疾病。
光导纤维胃镜是由上千根玻璃纤维组成的软管,它有输送光线、传导图像的本领,又有柔软、灵活,可以任意弯曲等优点,可以通过食道插入胃里。
光导纤维把胃里的图像传出来,医生就可以窥见胃里的情形,然后根据情况进行诊断和治疗。
就在刚刚公布的2009年度诺贝尔物理学奖获得者中,有“光纤之父”的华裔科学家高锟,凭借在光纤领域的卓著研究而获得此殊荣。
光纤的分类及其特点光纤主要是从工作波长、折射率分布、传输模式、原材料和制造方法上进行分类的。
(1)工作波长:紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、红外光纤(0.85pm、1.3pm、1.55pm)。
红外光纤主要用于光能传送。
例如有:温度计量、热图像传输、激光手术刀医疗、热能加工等等,普及率尚低。
(2)折射率分布: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。
光纤光缆的结构与分类
套层
一次涂覆层 包层 纤芯
套层
光纤的结构示意图
二、光纤分类 根据光纤的折射率、光纤材料、传输模式、光纤用途和制造工艺,有如下几种分类方法: 1.阶跃型和梯度型光纤(根据光纤的折射率分布函数) 阶跃光纤的纤芯与包层间的折射率阶跃变化的,即纤芯内的折射率分布大体上是均匀的,包层内的折射率分布也大体均匀,均可视为常数,但是纤芯和包层的折射率不同,在界面上发生突变。 梯度光纤纤芯内的折射率不是常量,而是从中心轴线开始沿径向大致按抛物线形状递减,中心轴折射率最大。
3.按传输模数分类 (1)单模光纤 单模光纤纤芯直径仅有几微米,接近光的波长。单模光纤通常是指跃变光纤中,内芯尺寸很小,光纤传输模数很少,原则上只能传送一种模数的光纤,常用于光纤传感器。这类光纤传输性能好、频带很宽,具有较好的线性度;但因内芯尺寸小,难以制造和耦合。 (2)多模光纤。 多模光纤纤芯直径约为50μm,纤芯直径远大于光的波长。通常是指跃变光纤中,内芯尺寸较大,传输模数很多的光纤。这类光纤性能较差,带宽较窄;但由于芯子的截面积大,容易制造、连接耦合比较方便,也得到了广泛应用。
塑 包 光 纤
塑包光纤(Plastic Clad Fiber)是将高纯度的石英玻璃作成纤芯,而将折射率比石英稍低的如硅胶等塑料作为包层的阶跃型光纤。 它与石英光纤相比较,具有纤芯粗、数值孔径(N.A.)高的特点。因此,易与发光二极管LED光源结合,损耗也较小。所以,非常适用于局域网(LAN)和近距离通信。
色 散 位 移 光 纤
单模光纤的工作波长在1.3μm时,模场直径约9μm,其传输损耗约0.3dB/km。此时,零色散波长恰好在1.3μm处。 石英光纤中,从原材料上看1.55μm段的传输损耗最小(约0.2dB/km)。由于现在已经实用的掺铒光纤放大器(EDFA)是工作在1.55μm波段的,如果在此波段也能实现零色散,就更有利于1.55μm波段的长距离传输。
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。
光系统的名词解释
光系统的名词解释在现代科技的发展中,光系统成为了一个重要的领域,它涉及到我们生活和工作中各个方面的应用。
本文将对光系统中的一些重要名词进行解释,帮助读者更好地了解光系统的工作原理和应用场景。
一、光系统光系统是指利用光学原理和技术来处理光信号的系统。
它由光源、光纤、光学器件等组成,并结合了光学、电子、计算机等多个学科领域的知识。
光系统主要用于光通信、激光加工、成像、显示等领域。
二、光源光源是光系统中的核心组成部分,它能够产生光信号。
常见的光源有白炽灯、荧光灯、LED等。
其中,LED(Light Emitting Diode,发光二极管)是一种半导体器件,具有小巧、高亮度、低功耗等优点,在光通信、照明等领域得到广泛应用。
三、光纤光纤是用于传输光信号的介质,它由一根或多根纤维组成,每根纤维又由芯部和包层构成。
在光纤中,光信号通过光的全反射原理在芯部中传输,大大减少了信号的衰减和失真。
光纤被广泛应用于光通信、激光器、医疗器械等领域。
四、光学器件光学器件是光系统中用于调节、控制和处理光信号的器件。
光学器件包括光衰减器、光波分复用器、光放大器等。
其中,光衰减器用于调整光信号的强度,光波分复用器用于将多个信号在光纤中进行复用和分离,光放大器用于增强光信号的强度。
这些器件的应用使得光系统能够更加灵活和高效地处理光信号。
五、光通信光通信是一种利用光纤传输信息的通信方式。
相比传统的电信方式,光通信具有传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等优势。
光通信技术被广泛应用于长距离通信、数据中心互联、移动通信等领域,推动了现代通信技术的发展。
六、激光加工激光加工是利用激光束来加工物体的一种技术。
激光通过光学系统的聚焦和控制,能够实现对材料的切割、打孔、焊接等加工过程。
激光加工技术在工业制造、医疗器械、汽车制造等领域得到广泛应用,提高了生产效率和产品质量。
七、光学成像光学成像是利用光学系统来获取物体图像的技术。
光学成像主要应用于摄影、医学影像、航天探测等领域。
光纤的结构及分类
光纤的结构及分类光纤是一种能够将光信号传输的特殊材料,它以其高带宽、低损耗和抗干扰能力强等优势,被广泛应用于通信、医疗、军事等领域。
光纤的结构和分类对于其应用的效果和性能起着重要作用。
一、光纤的结构光纤的基本结构包括纤芯、包层和包护层三部分。
纤芯是光信号传输的核心部分,它由高折射率材料制成,光信号在纤芯中传输。
包层是纤芯的外层,由低折射率材料构成,起到引导光信号的作用。
包护层是光纤的最外层,由塑料或聚合物材料制成,主要用于保护纤芯和包层,防止光信号的损耗和干扰。
二、光纤的分类根据光纤的传输模式不同,可以将光纤分为单模光纤和多模光纤两大类。
1. 单模光纤单模光纤的纤芯直径较小,通常为8-10微米,纤芯和包层的折射率差异较大。
由于纤芯较小,光线在光纤中传播时只有一条径路,因此称为单模光纤。
单模光纤的传输损耗较小,能够传输更远距离的信号,具有高带宽和高传输速率的特点。
单模光纤主要应用于长距离通信和高速数据传输领域。
2. 多模光纤多模光纤的纤芯直径较大,通常为50-100微米,纤芯和包层的折射率差异较小。
由于纤芯较大,光线在光纤中传播时会有多条径路,因此称为多模光纤。
多模光纤的传输损耗较大,传输距离较短,传输速率较低。
多模光纤主要应用于局域网、视频监控和短距离通信等领域。
除了按照传输模式分类,光纤还可以根据使用环境不同进行分类。
1. 室内光纤室内光纤是指用于建筑物内部的光纤,主要用于局域网、数据中心和室内通信等场合。
室内光纤采用低烟无卤材料制造,具有阻燃、低毒、低烟的特点。
室内光纤通常外层为白色或黄色,易于识别和安装。
2. 室外光纤室外光纤是指用于户外环境的光纤,主要用于长距离通信和城域网等场合。
室外光纤采用特殊的护套材料,具有良好的抗拉强度和耐候性。
室外光纤通常外层为黑色,能够抵御紫外线和恶劣天气的影响。
总结:光纤作为一种重要的信息传输介质,在现代通信领域起着不可替代的作用。
光纤的结构和分类对于其传输性能和应用场景有着重要影响。
光纤照明系统的组成及特点
光纤照明系统的组成及特点光纤照明系统是一种常用的照明系统,它利用光纤作为传输介质,将光源和被照明物相分离,广泛应用于建筑、景观、展示柜、广告灯箱等领域。
本文将介绍光纤照明系统的组成和特点。
组成光纤照明系统主要由以下四个部分组成:光源光源是光纤照明系统的重要组成部分,它产生光线并将光线传递到光纤中。
常用的光源有白炽灯、氙气灯、LED等。
其中LED光源由于其高效节能、色彩美观等特点被越来越广泛地应用于光纤照明系统中。
光纤光纤是光纤照明系统的传输介质,有塑料光纤和玻璃光纤两种,由于玻璃光纤有较高的折射率和透光率,因此在光纤传输质量和传输距离方面更具优势。
光纤末端光纤末端是将光线投射到被照明物上的部分,其形状和大小可以根据被照明物的大小和形状进行设计。
驱动装置驱动装置用于控制光源发出的光线的亮度和颜色,并将其传输到光纤中,从而实现对被照明物的照明。
特点光纤照明系统具有以下几个特点:安全性高光纤照明系统的光源和电源可以分离,因此光纤照明系统相对于传统照明系统而言更加安全,不会产生火灾和爆炸等安全隐患。
灵活性强光纤照明系统的光源、光纤和光纤末端可以弯曲和切割,因此可以根据被照明物的大小和形状进行灵活配置,使其更加适应不同的照明需要。
能耗低光纤照明系统可以利用LED等高效节能的光源,因此其能耗比传统照明系统更低,可以显著降低能源消耗和能源成本。
光线自然光纤照明系统的光线自然、均匀,不会产生闪烁和眩光等不良影响,因此更加舒适和环保。
长寿命光纤照明系统的光源寿命长,可以达到20,000至50,000小时以上,因此维护成本低,减少了更换照明设备的频率和使用成本。
总之,光纤照明系统具有灵活性强、安全性高、能耗低、光线自然、长寿命等多个优点,逐渐成为照明行业的趋势和主流。
光纤的结构与分类
光纤的结构与分类光纤是一种特殊的传输介质,用于传输光信号。
它是由一个或多个细长的玻璃或塑料芯部(core)和包覆在外部的固体或液体护套(cladding)组成的。
光纤的结构和分类可以有多种不同的方式。
首先,从结构上看,光纤可以分为单模光纤和多模光纤。
单模光纤(Single-Mode Fiber,SMF)是一种具有较小芯径(通常为9μm)的光纤,它允许仅有一条光波沿着光纤的轴向传输。
单模光纤通常用于长距离通信,其优点是传输损耗小、带宽大、传输速度快,适用于高速数据通信和高容量的宽带传输。
多模光纤(Multimode Fiber,MMF)是一种具有较大芯径(常见为50μm或62.5μm)的光纤,它允许多条光波在光纤中传输。
多模光纤通常用于短距离通信,其传输速度相对较慢且损耗较大。
多模光纤适用于局域网(Local Area Network, LAN)以及一些短距离的应用,如数据中心和办公室之间的通信。
此外,光纤还可以根据其护套结构分为紧凑型光纤和分条型光纤。
紧凑型光纤(Tight-buffered Fiber)是将光纤的芯部和护套紧密结合在一起,形成一个整体的结构。
它通常具有较厚的护套,以提供更好的保护和耐用性。
紧凑型光纤广泛应用于局域网和室内布线系统,其优点是易于安装、经济实惠。
根据其护套材料的不同,紧凑型光纤又可以分为PVC(聚氯乙烯)、LSZH(低烟无卤)、OFNP(光纤非金属护套)等类型。
分条型光纤(Loose-tube Fiber)是将光纤的芯部和护套分开设计,芯部被放在一个松散的护套管(loose tube)中。
这样的结构使光纤更加柔软且容易弯曲,适用于长距离通信线路。
分条型光纤通常具有较薄的护套,以减少光纤的重量和尺寸。
根据护套管的材料和结构不同,分条型光纤又可以分为单层分条型光纤和多层分条型光纤。
单层分条型光纤(Single-layer Loose-tube Fiber)是将光纤放置在一个松散的护套管中,通常由热塑性材料制成。
光纤基础知识汇总
光纤是光导纤维的简写,是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。
微细的光纤封装在塑料护套中,使得它能够弯曲而不至于断裂。
通常,光纤的一端的发射装置使用发光二极管或一束激光将光脉冲传送至光纤,光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。
在日常生活中,由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多,光纤被用作长距离的信息传递。
光纤结构1、光纤(Optical Fiber)的典型结构是多层同轴圆柱体,自内向外由纤芯、包层和涂敷层三部分组成。
纤芯作用——传导光波成分——高纯度SiO2+极少量掺杂剂(如P2O5)掺杂目的是提高纤芯对光的折射率包层作用——为光的传输提供反射面和光隔离,并起一定的机械保护作用。
将光波限制在纤芯中传播成分——高纯度SiO2+极少量掺杂剂(如B2O3)掺杂目的是使折射率略低于纤芯折射率设纤芯和包层的折射率分别为n1和n2,光能量在光纤中传输的必要条件是n1>n2。
涂覆层作用——保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤。
同时增加光纤柔韧性。
一次涂覆层:丙烯酸酯,有机硅或硅橡胶材料缓冲层:一般为性能良好的填充油膏二次涂覆层:聚丙烯或尼龙等高聚物光纤分类(1)按照制造光纤所用的材料分类有:石英系光纤;多组分玻璃光纤;塑料包层石英芯光纤;全塑料光纤。
2)按折射率分布情况分类:光纤主要有三种基本类型:(多模阶跃折射率光纤)——纤芯折射率为n1保持不变,到包层突然变为n2。
这种光纤一般纤芯直径2a=50~80μm,光线以折线形状沿纤芯中心轴线方向传播,特点是信号畸变大。
渐变型多模光纤(多模渐变射率光纤)——在纤芯中心折射率最大为n1,沿径向r向外围逐渐变小,直到包层变为n2。
这种光纤一般纤芯直径2a为50μm,光线以正弦形状沿纤芯中心轴线方向传播,特点是信号畸变小。
单模光纤——折射率分布和突变型光纤相似,纤芯直径只有8~10 μm,光线以直线形状沿纤芯中心轴线方向传播。
光纤的种类,都是几芯的?
光纤的种类,都是几芯的?悬赏分:0 - 解决时间:2008-3-14 08:51提问者:casetech_00006 - 一级最佳答案一,光纤的分类光纤是光导纤维(OF:Optical Fiber)的简称。
但光通信系统中常常将Optical Fibe(光纤)又简化为Fiber,例如:光纤放大器(Fiber Amplifier)或光纤干线(Fiber Backbone)等等。
有人忽略了Fiber虽有纤维的含义,但在光系统中却是指光纤而言的。
因此,有些光产品的说明中,把fiber直译成“纤维”,显然是不可取的。
光纤实际是指由透明材料作成的纤芯和在它周围采用比纤芯的折射率稍低的材料作成的包层所被覆,并将射入纤芯的光信号,经包层界面反射,使光信号在纤芯中传播前进的媒体。
光纤的种类很多,根据用途不同,所需要的功能和性能也有所差异。
但对于有线电视和通信用的光纤,其设计和制造的原则基本相同,诸如:①损耗小;②有一定带宽且色散小;③接线容易;④易于成统;⑤可靠性高;⑥制造比较简单;⑦价廉等。
光纤的分类主要是从工作波长、折射率分布、传输模式、原材料和制造方法上作一归纳的,兹将各种分类举例如下。
(1)工作波长:紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、红外光纤(0.85pm、1.3pm、1.55pm)。
(2)折射率分布:阶跃(SI)型、近阶跃型、渐变(GI)型、其它(如三角型、W型、凹陷型等)。
(3)传输模式:单模光纤(含偏振保持光纤、非偏振保持光纤)、多模光纤。
(4)原材料:石英玻璃、多成分玻璃、塑料、复合材料(如塑料包层、液体纤芯等)、红外材料等。
按被覆材料还可分为无机材料(碳等)、金属材料(铜、镍等)和塑料等。
(5)制造方法:预塑有汽相轴向沉积(VAD)、化学汽相沉积(CVD)等,拉丝法有管律法(Rod intube)和双坩锅法等。
二,石英光纤是以二氧化硅(SiO2)为主要原料,并按不同的掺杂量,来控制纤芯和包层的折射率分布的光纤。
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。
最全的光纤分类
光纤的种类光纤可分为两大类:A类(多模光纤)和B类(单模光纤)。
其详细分类请见以下表:多模光纤的分类:单模光纤的分类:1.2.3.4.5.6.IEC标准光纤分类详解按照 IEC 标准分类,IEC 标准将光纤分为A 类多模光纤:A1a 多模光纤(50/125μm 型多模光纤)A1b 多模光纤(62.5/125μm 型多模光纤)A1d 多模光纤(100/140μm 型多模光纤)B 类单模光纤:B1.1 对应于 G652 光纤,增加了 B1.3 光纤以对应于 G652C 光纤B1.2 对应于 G654 光纤B2 光纤对应于 G.653 光纤B4 光纤对应于 G.655 光纤A 类多模光纤渐变型多模光纤工作于 0.85μm 波长窗口或 1.3μm 波长窗口,或同时工作于这两个波长窗口。
光纤适用于哪个窗口,主要由其带宽指标决定。
多模光纤由于衰减大、带宽小,主要适合于低速率、短距离的场合传输需要,因其传输设备和器件费用低廉、连接容易,至今仍无法由单模光纤完全代替。
常规单模光纤(G.652 光纤)常规单模光纤也称为非色散位移光纤,于 1983 年开始商用。
其零色散波长在1310nm 处,在波长为 1550nm 处衰减最小,但有较大的正色散,大约为18ps/(nm•km)。
工作波长既可选用 1310nm,又可选用 1550nm。
这种光纤是使用最为广泛的光纤,我国已敷设的光纤、光缆绝大多数是这类光纤。
G.652 光纤中的三个子类 G.652A、G.652B、G.652C、G.652D 的区别主要在于:G.652A:最高传输速率为 2.5Gb/sG.652B:最高速率 10Gb/s,最高速率传输时需色散补偿适用于波长1310nm、1550nm和1625nm的应用环境,优于ITU-T建议G.652标准和国家标准技术规范。
产品特点弯曲损失小;传输损失小;曲率小;几何尺寸稳定;可用于松套管及带状两种用途;偏振模色散小。
G.652C:低水峰光纤,波长范围更宽,最高速率 10Gb/s,最高速率传输时需色散补偿。
光纤的分类和特点
光纤的分类和特点光纤是一种基于光波传输原理的高速通信技术,在其应用领域中广泛使用。
为了更好地了解光纤,我们需要对其分类和特点进行详细的了解。
光纤分类:1.单模光纤:单模光纤是由一条非常细的玻璃纤维组成,可以将光波从一端传输到另一端。
单模光纤主要通过单一的光波模式进行传输,使其可以在长距离传输的同时,保持较低的信号损耗和干扰。
单模光纤适用于远距离的高速光通信,以及高精度传感器等需要高精度光学传输的场合。
2.多模光纤:多模光纤也是由玻璃纤维组成,但相对于单模光纤,多模光纤内包含的光波模式更多。
在短距离高速通信领域中,多模光纤通常被用作数据中心的连接和千兆以太网等数据传输。
多模光纤的光纤芯直径更大,光波的传播距离也更短,但其也具有较低的材料成本和易于安装的优点。
3.塑料光纤:根据其名称,塑料光纤是由塑料材料制成的光导纤维,其光学传输性能略逊于玻璃光纤。
因此,塑料光纤适用于较短距离的低速光通信,例如车辆电气系统的传感器和灯光控制等。
塑料光纤通常以耐压、耐热、抗紫外线等特性作为排障需求支持,同时其也具有良好的柔性和低成本的优点。
光纤特点:1.稳定:光纤轻便、紧凑、柔韧、释放热量速度慢,不易烧坏。
2.耐腐蚀:在通常使用条件下,光纤不会腐蚀。
3.大容量:光纤传输的信息量很大,因此它可以传输大量数据和图像,具有较高的传输速率。
4.抗干扰:光纤信号不受外界干扰,如雷电、电磁干扰、辐射干扰以及其他干扰,因此具有可靠性高等优点。
5.安全:光纤信号的传输是通过光波来实现的,没有电流存在,没有电磁辐射和电磁污染,不会对人体产生危害。
总之,光纤通信技术相比其他传输媒介在传输距离、可靠性、抗干扰等方面有着明显的优势。
在现代高速通信领域中,光纤是一种非常重要的技术,不论是单模光纤、多模光纤,还是塑料光纤,都为现代通信网络的建设提供了有力的支持。
光纤维知识点归纳总结
光纤维知识点归纳总结一、光纤的基本原理光纤传播的基本原理是全反射原理。
光在光纤中的传播是由于光在光密介质与光疏介质之间反射所致。
当光线入射在两种介质交界面上,发生的折射和反射是由折射率决定的。
而光纤通过改变折射率的设计,使得当光线沿着光纤传输时,不会发生漏光,从而保证了光信号的传输。
二、光纤的结构光纤通常由芯、包层和外护套组成。
芯是光纤传输光信号的主体,包层用于约束和保护光信号,外护套则用于保护光纤本身以及增强其机械性能。
光纤的结构设计与材料的选择对光信号的传输性能有着重要的影响。
三、光纤的类型根据光纤芯和包层的折射率,可以将光纤分为单模光纤和多模光纤。
单模光纤是指在光纤芯中只有一条光路,适用于远距离通信和高速数据传输;多模光纤是指光纤芯中存在多条光路,适用于短距离通信和局域网传输。
另外,光纤还可根据其传输性能和应用环境的不同分为标准单模光纤、非标单模光纤、高分子光纤等类型。
四、光纤的传输特性光纤的传输特性主要包括传输损耗、色散、非线性效应等。
传输损耗是指光信号在光纤传输过程中损失的能量,主要包括吸收损耗、散射损耗、泄漏损耗等。
色散是指光信号在光纤中传播速度与光波长有关,从而引起信号失真的现象。
非线性效应是指光信号在光纤中传播过程中出现的非线性光学效应,如光子效应、拉曼效应等。
五、光纤的应用光纤在通信领域被广泛应用,包括长距离传输、城市通信、局域网、光纤传感等。
同时,光纤还在医学、军事、工业、科研等领域也有着重要的应用,如光纤传感器、激光器、光纤放大器等。
光纤作为一种重要的光学传输介质,在信息通信、光电子技术、生物医学、制造技术等众多领域都有着重要的应用价值。
通过了解光纤的基本原理、结构、类型、传输特性和应用,我们可以更深入地理解光纤技术的发展和应用前景。
希望本文对大家有所帮助,欢迎指正补充。
光纤理论与光纤结构及其分类
光纤理论与光纤结构及其分类一、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:850nm,1300nm,1310nm,1550nm四种。
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(AT&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:中心玻璃芯较粗(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:中心玻璃芯较细(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。
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光纤照明系统中光源、光纤的分类
由于通讯事业快速发展的需要,开发出了优质价廉的玻璃光学纤维,然后被引入
了光纤照明。
年代末,日本三菱公司将塑料光纤推入市场,并于年制成了第一种大芯径塑料光
学纤维。
八十年代初期,光纤照明开始步入实用阶段。
光纤照明系统具有全可见光辐射,光衰小,不易损坏,寿命长,能源利用率高,
维护费用低等特点,因而具有广阔的应用前景。
光纤照明系统的构成及原理光纤照明系统是由光源光导纤维和光输出元件三部分
构成的照明系统,其基本特征是光源可以放置在远离被照区域的其它地方,因此光源
产生的热量和全部供电系统也就与被照物体分隔开。
由于光线通过光纤的距离一般较长,所以由光纤输出的光没有热辐射。
光纤照明系统基本上有两种类型一种是端面发光的,一种是侧面发光的。
端面发光系统是将发光体发出的光从光纤束首端面通过完全内反射传输至末端面,光纤束的末端面通常安装有适当的光输出装置,以给出所要求的光分布形式。
侧面发光系统是将发光体发出的光从光纤束的侧面透射出来,并且整段光纤的亮
度都非常均匀,类似于霓虹灯的效果。
两种发光系统的原理如图所示。
光纤照明系统的效率即光电转换效率,而取决于光纤首端面的祸合效率及传输过程中的透过率。
当发光体发出的光以合适的角度入射到光纤束端面时,光线发生完全内反射,光损失最小如图当光线的入射角大于时,光纤则从光纤壁折射逸出如图对于普通的光纤材料,入射角度最大不应超过30一疆窈图光纤发光原理图端面发光系统发光体侧面发光系统发光体。
侧面发光光纤束。
光输出装置。
侧面发光光纤束图光线在光纤束内的反射情况要提高系统的祸合效率,首先要解决照射到光纤束端面上的光斑的均匀性问题,图给出了两种祸合系统的光路示意图。
产一一一,叮光纤束连结端一气七只甲罗反射器发光体图椭球面反射系统。
发光体准确定位困难。
光斑均匀性差有黑斑反光镜图光学组件光学组件系统。
易于更换光源。
光斑均匀性好此外,还有一种最新的聚焦光学祸合系统,它将专用灯泡与特殊的光学界面配合使用,使光斑均匀度大大提高,系统效率达到最大,如图所示。
图聚焦式光学辐合系统精确的积分式反射器极小的灯泡发光体聚焦透镜透镜的光学外延压制的光纤束光纤照明系统用光源光纤照明系统中发光体一般由装有灯泡,驱
动灯泡的电子触发器装置以及控制和导引光线照射到光纤束上的高精密度的光学界面装置组成。
根据照明场所要求的不同,通常光源可选用卤钨灯,石英金属卤化物灯,陶瓷金属卤化物灯及新型的聚焦式灯泡,这种新型聚焦式灯泡是一种高气压微型放电灯,有效发光体尺寸不可准确定位于反射器的焦点,工作状态非常稳定,与该灯配套使用的光学界面装置是一个精密的透镜系统,它的一部分在发光体内,另一部分在光纤的连结端,两者配合,实现了最大的光祸合效率系统光路见图表给出了使用不同光源的光纤照明系统的照明效果。
表使用不同光源的光纤照明系统的照明效果光源种功率显色色温寿命发光在直径长度适用的类指数体长的光纤未端的最大光度光通量纤长度卤钨灯石英金属卤化物灯陶瓷金一属卤化物灯新型聚一焦式灯泡光导纤维光源发出的光要聚焦于光纤束的输入端面上,新一代的光纤束在其端面处设有内置的光学系统,再配上新型灯泡,使照射到光纤束上的光通量大幅度提高,从而提高光祸合效率,同时还可起到对光纤的隔热保护作用。
光纤束的输入端面经过抛光处理,紧密压制成一束不用粘结剂还会进一步提高光祸合效率。
光纤束分为端面发光和侧面发光的。
端面发光的光纤束由若干根直径几十微米至几毫米的光导纤维组成。
通常一个光源可以供给根直径的光导纤维组成的光纤束,如图所示。
光纤的结构如图所示。
侧面发光的光纤束如图所示,它是由纯净的,不掺杂质的丙烯酸酷制成一的,光纤的直径一般为构示意图。
一图给出了侧面发光光纤系统的几何平面结图端面发光光纤束连结端端面发光光纤光纤束末端图端面发光光纤的结构光导纤维芯体包层保护套光纤端部一毛礁纂二二书兰立皿一图连结端侧面发光光纤透明的稳定防护套侧面发光光纤束光纤端帽P狐从纤维束曰氢一蔚沪爵噶图几种侧面发光光纤系统的结构图一个发光体光纤长度可达图系统或巧图系统一个发光体环状光纤长度可达3 m(图系统)或图系统两个发光体光纤长度可达图系统或图系统几个发光体光纤总长度最大为每段光纤的长度可达30图系统或图系统光输出元件光纤照明系统中光输出元件的作用是控制和引导光线,使之照射到被照物上,以代替传统照明方式的灯泡。
根据光纤照明系统用途的不同,在光纤终端可以装配许多不同的光输出元年,如反射镜透镜滤色片或散射体等,通过这些元件组合成不同的定向照明或投光照明装置以获得不同的照明效果。
光纤照明系统的应用光纤照明是一种新型的照明系统,广泛应用于商品展示广告标志交通信号娱乐场所建筑装饰照明等。
由于光纤照明中的光线没有热量红外线而且绝大部分的紫外线被滤除,因此特别适宜于博物馆美术馆画廊等艺术品和文物的照明。
光纤照明系统中光源及电源远离照明区域,特别适合于潮湿环境水下和易燃易爆等危险场合的照明。
此外,应用于装饰照明时,在光源和光输出元件之间设置彩色转盘滤色片或类似光圈和快门之类的元件可以造成千变万化五彩缤纷的特殊照明效果。