光纤材料发展与应用技术共72页文档
光纤制备原理和应用PPT课件
外部气相沉积法(OVD); 气相轴向沉积法(VAD);
等离子体化学气相沉积法(PCVD);
改进化学气相沉积法(MCVD)。
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VAD法:日本1977年开发出来的,其工 作原理与OVD相同,不同之处在于它不 是在母棒的外表面沉积,而是在其端部 (轴向)沉积。VAD的重要特点是可以 连续生产,适合制造大型预制棒,从而 可以拉制较长的连续光纤。
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光纤预制棒制备工艺
MCVD法:采用的SiCl4、 GeCl4等液态原材料在高温下
维.具有束缚和传输从红外到可见光区域内光的功能.也具有传感功能。一般通 信用光纤的横截面的结构如图2所示。光纤本身由纤芯和包层构成,纤芯是由高 透明固体材料(如高二氧化硅玻璃、多组分玻璃、塑料等)制成,纤芯的外面是包 层.用折射率相对纤芯较低的石英玻璃、多组分玻璃或塑料制成,外面一般还有起
保护作用的涂覆层。光纤的导光能力取决于纤芯和包层的性质。
工 业 光 纤 内 窥 镜
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谢谢
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光纤的来源 光纤的发展历史
石英光纤的损耗进展:
1966, 高锟 1000 dB/km 1970, 康宁公司 →20 dB/km
1972, 康宁公司 → 7dB/km
1973, 贝尔实验室 →2.5dB/km
1976, 日本 →0.5dB/km@1.55µm
1979,
→0.2dB/km@1.55µm
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光纤的应用
光纤通信技术的发展历程及广泛应用的论文
光纤通信技术的发展历程及广泛应用的论文•相关推荐光纤通信技术的发展历程及广泛应用的论文一、光纤通信技术发展的现状1.1波分复用技术波分复用技术原理是依据不同频率和波长的光波将光纤的损耗窗口分成许多信道,利用低损耗的单模光纤来节约宽带资源,同时以光波作为信号的载体,利用波分复用器将不同的信号光载波并在一起通过发送端口传输出去,之后利用波分复用器通过接收端接受不断不同的光载波信号。
1.2光纤接入技术光纤接入网在信息高速公路的发展中实现了高速化的信息传输,主干传输的宽带网络和用户接入部分迎合了大众的基本需求。
根据不同的到达位置,光纤接入的类型可以分为四种,分别是FTIB、FTIC、FTTCab和FTTH。
1.3掺铒光纤放大器掺铒光纤放大器工作原理包括三个环节:首先是用来分析光纤通信前端发射机的输出光线,其次是对发射往各个方向的光线进行进一步的优化分配,第三个环节是在发射前端介入掺铒光纤放大器,从而能够发挥线路放大的功能,完成在传输中的分支损耗。
当前,正是由于掺铒光纤放大器所具有的独特的补偿能力,使得其在光纤通信技术中得到了极为广泛的应用。
二、光纤通信技术具有的特点2.1光纤通信容量大且频带宽光纤具有容量大和频带宽的特点。
光纤和以往的微波技术相比较,光纤的传输信号比微波的'传输信号容量大几十倍,光纤和以往的电波频率进行比较,光纤的光波频率比电波的光波频率高出几倍甚至十几倍。
所以综合通信容量和频度宽度来讲,光纤所具备的传输信息容量大和传输距离远的优势是其他通信技术所不能匹敌的。
2.2光纤损耗低,可为企业降低施工成本在日常生活中,常见的光纤就是石英光纤,这是由于石英光纤相比较其他光纤损耗较低,比较经济,能够降低企业施工成本。
同时,由于玻璃材质具有特殊的电器性质和石英光纤在施工时由于其绝缘性能够不安装接地和回路设施,这又一程度上的降低了企业的施工成本。
从理论的角度上来考虑,石英光纤还具有降低施工成本的潜质,这一潜质希望在不久的将来因为技术的突破能够实现。
光纤通信技术的应用及发展
光纤通信技术的应用及发展摘要:光纤通信是以光网为信息载体,以光纤为基本传输媒介的一种通信方式。
光纤通信具有频带分布广、通信容量大、中继距离远、传输质量高、抗电磁干扰、保密性能好等多种优点,因此不仅在电信行业中得到广泛应用,同时也可以应用在军事领域、电力行业等,光纤通信技术使得我国科学研究方面取得了一定的进步。
关键词:光纤通信技术;传输介质;发展方向我国光纤通信技术的研究开始于70年代末,进入90年代后光纤通信技术的应用和发展步入快车道,并逐步与国际社会缩小差距。
光纤技术在通信行业的大规模应用很大程度上提升了通信系统的效率,取得了良好的应用效果。
尽管目前各国发展光纤接入网的步伐各不相同,但光纤通信技术以其突出的特点、发展过程中不断完善的技术优势成为通信领域不可替代的、最主要的信息传输方式。
一、光纤通信优势1.1光纤通信系统频带信号覆盖面积较广、光纤通信设备容量变化极为巨大。
光纤传输带宽一般略大于铜线束带或者电缆,光纤传输的光通信系统等主要通信系统问题一般在于通信光源本身的传输调制和光特性、调制信号传输的方式问题以及传输光纤色散特性等问题。
当前采用的两种单波长光纤传送的主要光通信系统信号传输及调制光速率通常是2.5Gbps和10Gbps。
1.2损耗小、中继距离远当前商品石英光纤的损耗可以小于0~20dB/km,这样它的传输功率损耗也比其它任何一个传输介质的损耗都低,如果考虑今后在非石英系统应用中使用的极细低损耗光纤进行理论性能分析,损耗甚至可以降得更低。
这也就意味着,经过光纤的通信传输系统,可同时穿越更大的范围且无任何中继等距离,对同一条长途传输中继线路中来说,可以避免因为中继站点个数上的大量减少而有效降低通信系统的成本及复杂性。
1.3材料具有相对较高的抗强电磁环境干扰屏蔽能力。
光纤原材料主要采用石英颗粒为基本绝缘体,不容易发生腐蚀反应且自身的绝缘性更强。
与此特性相关,光波诱导光缆具有强免疫自然电磁的干扰破坏能力,不受任何自然界雷电的扰动、电离层厚度变化情况以及太阳黑子活动方向等物理因素所影响,这一重要光学性质也就是无光波导,可以不受自然界人为所放出电磁辐射的强烈电磁效应干扰,因此可用于并联在高压输电线网上或复合连接在其它电力导体上以组成复合光缆。
《光纤技术的应用》 讲义
《光纤技术的应用》讲义光纤技术,这个在现代科技领域中熠熠生辉的名词,正以其独特的优势改变着我们的生活和工作方式。
光纤,简单来说,就是一种能让光沿着其内部进行传播的纤细玻璃或塑料纤维。
那它到底有哪些令人惊叹的应用呢?首先,在通信领域,光纤技术堪称是一场革命。
与传统的铜质线缆相比,光纤具有极高的传输带宽。
这意味着它能够在同一时间内传输大量的数据、语音和视频信息。
想象一下,您正在观看高清的在线视频,或者进行一场毫无卡顿的视频通话,这背后都离不开光纤通信的支持。
它使得信息能够以惊人的速度在全球范围内传播,大大缩短了人与人之间的距离。
在医疗领域,光纤技术也发挥着重要作用。
光纤内窥镜就是一个典型的例子。
医生可以通过将纤细的光纤内窥镜插入人体内部,无需进行大的切口,就能清晰地观察到体内的情况。
这为疾病的诊断和治疗提供了极大的便利,减少了患者的痛苦和恢复时间。
在工业领域,光纤传感器被广泛应用于各种生产过程的监测和控制。
比如,在石油化工行业,可以检测管道的压力、温度和流量等参数;在机械制造中,能够监测设备的运行状态,及时发现故障隐患,避免重大事故的发生。
再来说说军事方面。
光纤制导导弹是现代军事装备中的一项重要成果。
通过光纤传输数据,导弹能够更精确地命中目标,并且具有更强的抗干扰能力。
在广播电视领域,光纤技术为高清电视、数字广播等提供了稳定、高质量的信号传输通道。
让观众能够享受到更加清晰、逼真的视听体验。
另外,在航空航天领域,光纤技术也有出色的表现。
航天器中的各种传感器和通信设备都离不开光纤的支持,它能够在极端的环境下可靠地工作。
光纤技术还在科研领域发挥着巨大作用。
例如,在物理学实验中,用于精确测量和控制光的特性。
然而,光纤技术的广泛应用也并非一帆风顺。
在实际应用中,也面临着一些挑战和问题。
首先是成本问题。
虽然光纤技术在性能上具有显著优势,但初期的铺设和设备安装成本相对较高。
这在一定程度上限制了其在一些地区和领域的快速普及。
光纤通信技术的发展及其应用
光纤通信技术的发展及其应用摘要:光纤通信的相关技术在各国的科技领域,特别是电信网络领域起着基础性作用,在一定程度上推动着本国领域内通信事业的发展,文章主要是对光纤通信技术发展及其应用方面加以研究,通过将光纤的发展和应用加以分别地介绍来使探究的主题更加深入。
关键词:光钎;通信;技术;发展;应用引言由于技术的发展,随之通信行业迅速发展,很多的通信新业务逐渐出现,对大容量通信提出较高的标准,也就促进光纤通信技术的提升,从而光纤通信技术趋向于速度高、容量大、可伸缩性好的方向发展。
一、光纤通信新技术的常见类型及其应用(一)光复用技术。
就是对同一时间内的电信方实施分复用目标是为在同一时间尽可能把通信传输的效率实现最大限度。
具体复用形式为:信号的分复用、信息码的分复用加之光波的分复用。
而信号的分复用是对同一个光纤线中波长实施划分,把其分为一个个的帧,而分割出来的帧再进行划分为具平均长度的时隙,这些时隙用一样的速度在同一时间往固定方向发射,形成不同的信号终端可以在同样的时间内就收到同样的通信信号内容;信息码的分复用,是指把用户的码序调节在专用的光信号中,且设计仅是同一时间具备正确码序并靠近网络的前提下才可以实行通信。
所以这类分复用形式是否可以拥有良好的防窃效果;光波的分复用,是指对波长实施间隔与调制,把不同波长在同时同一条光纤内实施信号传送,而且这样的形式也可以是光纤通信效率实现大幅度的提高。
(二)相干光通信技术。
其方式核心部分工作原理是运用外差检测的形式把光信号实施检测后发送到信号终端。
此技术把光纤的特点进一步增强,如容量相对原始增加一倍,达到更长距离的输送,并工作效率实现最大化的提高等。
“相干”是指对信号实施干扰与调制,运用将要实施传输的信号用以更改整个光波载体的相位和振幅等,那么就可以促使整个信号在不同颂道实施传输。
“外差”是指把本机振荡过程中造就的不同激光和输入的信号光一起融合,一直到原始的光的形状不在了并创建成新的中颂信号,而新的中颂信号和需发送光的不同相位与振幅具备一致规律。
光纤技术及应用
光纤技术及应用光纤技术及工程应用光纤技术及工程应用 1.光纤的演进1966-美籍华人高锟及Georgo.A.Hockham根据介质波导理论共同提出光纤通讯的概念. 1970-美国康宁公司首次研发出级射率光纤,同年贝尔实验室研发出发光器,正式拉开光纤通讯的序幕.1972-原材质,制棒,抽丝的技术不断提升,衰减系数由原有的20dB/km降至4dB/km. 1976-美国西屋电气公司在亚特兰大成功进行世界第一个以45Mbit/s传输110km的光纤通讯网络的实验.Today-光纤通讯由原有的45Mbit/s提升至目前的40Gbit/s.2.光纤通讯的特点(与电缆及微波比较)优点缺点高带宽,通讯量大衰减小,传输距离远信号串音小,传输质量高抗电磁干扰,保密性高光纤尺寸小,重量轻,便于敷设及搬运原料信息充裕光纤弯曲半径不宜过小光纤终端处理不易分路及藕合操作繁琐3.光纤基本结构4.光纤的尺寸 5.光纤的材质玻璃光纤——玻璃核心及玻璃纤衣(光纤的玻璃是非常纯的二氧化硅或溶解石英,再参杂其他化学原料,以达到所须的折射率,如锗或磷增加折射率,硼减少折射率) 胶套硅光纤——玻璃核心及塑料纤衣塑料光纤——塑料核心及塑料纤衣6.光纤的分类(以光纤的传播模态)级射率多模(Step-Index multimode,阶跃型多模)渐变折射率多模(graded Index multimode)单模(Singlemode)6.1.级射率多模光纤(Step-Index multimode,阶跃型多模光纤) 级射率多模光纤是最简单的型式,核心直径由10~970μm都有,包含玻璃,胶套硅光纤,塑料光纤结构,虽然级射率光纤在高带宽及低损耗上不是最有效,但是最广范被使用的光纤. 级射率多模光纤最大的缺点是因光纤不同模态的路径长度变化造成的模间色散. 级射率多模光纤的模间色散为15~30ns/km6.2.渐变折射率多模光纤渐变折射率多模光纤是减少模间色散的另一种方式,核心有无数中心层玻璃,类似树木的年轮,由中心轴核心向外每一连续层有较低的折射率.渐变折射率多模光纤的模间色散为1ns/km或更少 6.3.单模光纤另一种减少模间色散的方式是减少核心的直径,直到光纤仅能有效地传送一个模态,单模光纤有一个非常小的核心直径仅5~10μm,标准的纤衣直径为125 μ m.论光纤技术的应用与发展[摘要]自上世纪光纤通信技术在全球问世以来,整个的信息通讯领域发生了本质的、革命性的变革,光纤通信技术从光通信中脱颖而出,已成为现代通信的主要支柱之一,所以它的主要特点是:抗电磁干扰和不易串音等一系列优点,从而备受通信领域专业人士青睐,光纤通信技术以光波作为信息传输的载体,以光纤硬件作为信息传输媒介,通信达到了高速率和大容量,且体积小、损耗低、重量轻,发展也异常迅猛。
光纤通信技术发展及其应用前景展望
光纤通信技术发展及其应用前景展望近几十年来,光纤通信技术得到了长足的发展,并成为当今世界通信领域的重要技术之一。
光纤通信技术以其高速、大带宽和低延迟的特点,深受人们的喜爱,并在各个领域得到广泛的应用。
本文将从光纤通信技术的发展历程、应用领域和未来前景三个方面对其进行探讨。
首先,让我们来看一看光纤通信技术的发展历程。
光纤通信技术的起源可以追溯到20世纪60年代,当时人们开始研究将光信号传输到远距离。
1970年代,人们成功地将光信号传输到了几公里远的距离。
1980年代,光纤通信技术得到了进一步的突破,光纤通信系统的传输距离达到了几十甚至上百公里。
1990年代以后,人们对光纤通信技术进行了更深入的研究和开发,使得光纤通信技术的传输速率大大提高,带宽也得到了显著增加。
如今,光纤通信技术已经发展成熟,并在全球范围内广泛应用。
光纤通信技术的应用领域非常广泛。
首先,光纤通信技术在电信领域的应用非常突出。
它不仅在电信网络中用于传输语音和数据,还可以进行高清视频传输、宽带接入和移动通信等。
其次,光纤通信技术在互联网领域也发挥着重要作用。
随着智能手机的普及和移动互联网的发展,光纤通信技术为用户提供了快速、稳定的网络连接,支持了大规模的网络应用和数据传输。
此外,光纤通信技术在医疗、教育、军事、交通等领域也有广泛的应用,能够带来更高效、安全、可靠的通信和数据传输。
展望光纤通信技术的前景,我们可以看到光纤通信技术在未来将发挥更加重要的作用。
首先,随着物联网、云计算和大数据技术的快速发展,对网络传输能力的需求日益增长。
光纤通信技术具备高速、大带宽的特点,能够满足这些需求,因此在未来的网络建设中将继续发挥重要的作用。
其次,随着5G通信技术的逐步推广和智能手机的普及,对快速、低延迟的网络连接的需求也将不断增加。
光纤通信技术的高速传输和低延迟特点使其成为满足这些需求的理想选择。
再者,光纤通信技术在数据中心等大规模网络环境中的需求也会不断增加。
光纤通信技术的发展历程及广泛应用
光纤通信技术的发展历程及广泛应用提纲:1. 光纤通信技术的发展历程2. 光纤通信技术广泛应用的领域3. 光纤通信技术对建筑行业的影响4. 光纤通信技术的优势与不足5. 光纤通信技术的未来发展趋势一、光纤通信技术的发展历程光纤通信是指在光纤中使用光信号传输信息的一种通信技术。
在20世纪60年代初,科学家们开始研制光波导传输系统,但是由于技术不成熟导致传输距离短、光衰减大等问题,使得光传输技术难以实际应用。
这种情况一直持续到20世纪70年代中期,当时一种叫做单模光纤的新型光纤问世,使得光纤通信技术迎来了发展的春天。
在1977年,美国贝尔实验室成功地进行了一次长距离传输试验,使得光纤通信技术进一步得到了证明。
此后,随着光纤通信技术不断地完善,其安装和维护费用也逐渐降低,从而进一步促进了光通信技术的发展。
到了20世纪80年代,光通信技术经历了一次重大的技术革新,这一革新使得光传输距离、信号传输速度等指标都得到了显著的提升。
随后,光纤通信技术开始被广泛应用于电信行业,在21世纪的今天,光纤通信技术已经成为了全球通信网络的核心技术。
二、光纤通信技术广泛应用的领域光纤通信技术已经成为了现代通信领域最为广泛应用的技术之一,具体的应用领域包括但不限于以下几个方面:1. 数字通信领域。
光纤通信技术以其高速率、宽带、低延迟等特性,被广泛应用于数字通信领域。
如今许多电话、移动、宽带电视等业务都采用了光纤通信技术。
2. 汽车工业。
随着汽车制造工艺技术的不断提高,现代汽车的仪表盘、后视镜、车内娱乐系统等都需要使用到高速稳定的通信传输技术,因此在汽车工业中也广泛应用了光纤通信技术。
3. 医疗保健。
现代医疗设备需要实时传输病历、照片等信息,因此也需要高速、稳定的通信技术,光纤通信就是满足这种需求的最佳选择。
4. 其他。
光纤通信技术还被广泛应用于激光医疗、军事防卫、工程制造等领域。
三、光纤通信技术对建筑行业的影响随着数码化时代的到来,现代建筑在设计与实施过程中也越来越需要使用到先进技术,光纤通信技术就是其中一个不可或缺的部分。
《光纤技术的应用》 讲义
《光纤技术的应用》讲义一、光纤技术的基本原理光纤,简单来说,就是一种能够传导光信号的细丝。
它的核心部分是由高纯度的玻璃或塑料制成,外面包裹着一层折射率较低的材料。
光在光纤中传播的原理是全反射。
当光线以一定的角度进入光纤时,如果角度合适,光线会在光纤的内壁上不断地全反射,从而沿着光纤一直传播下去。
这种特性使得光纤能够以极低的损耗传输大量的信息。
相比传统的电缆,光纤具有更高的带宽、更低的信号衰减和更强的抗干扰能力。
二、光纤技术在通信领域的应用(一)长途通信在长途通信中,光纤扮演着至关重要的角色。
它能够跨越数千公里,将信息从一个城市传输到另一个城市,甚至从一个国家传输到另一个国家。
光纤的大容量使得它可以同时传输大量的数据、语音和视频信号。
无论是我们日常的电话通话、网络浏览,还是高清电视的播放,都离不开光纤的支持。
(二)数据中心互联随着云计算和大数据的兴起,数据中心之间需要高速、稳定的互联。
光纤技术为数据中心之间提供了高速的连接通道,使得数据能够在不同的数据中心之间快速传输和共享。
(三)无线通信基站连接在无线通信领域,基站与核心网络之间的连接也广泛采用光纤。
它能够保证信号的稳定传输,提高无线通信的质量和覆盖范围。
三、光纤技术在医疗领域的应用(一)医疗成像光纤在医疗成像设备中有着广泛的应用,如内窥镜。
通过将光纤束集成在内窥镜中,可以将体内的图像清晰地传输出来,帮助医生进行诊断和治疗。
(二)激光治疗在激光治疗中,光纤可以将高能量的激光准确地传输到病变部位,实现精准治疗,同时减少对周围健康组织的损伤。
四、光纤技术在工业领域的应用(一)工业自动化在工厂的自动化生产线上,光纤传感器被广泛用于检测位置、速度、温度等参数。
它能够快速、准确地将检测到的信息传输给控制系统,实现生产过程的自动化控制。
(二)石油和天然气勘探在石油和天然气勘探中,光纤可以用于监测井下的压力、温度和流量等参数,为开采提供重要的数据支持。
五、光纤技术在军事领域的应用(一)通信和情报传输在军事通信中,光纤具有高度的保密性和抗干扰性,能够确保军事指令和情报的安全传输。
光纤技术发展及其未来的应用
1概述随着密集波分复用DWDM技术、掺铒光纤放大器EDFA技术和光时分复用OTDM技术的发展和成熟,光纤通信技术正向着超高速、大容量通信系统发展,并且逐步向全光网络演进。
采用光时分复用OTDM和波分复用WDNM相结合的试验系统,容量可达3Tb/s或更高;时分复用TDM的10Gb/s系统和与WDM相结合的32×10Gb/s和160×10Gb/s系统已经商用化,TDM40Gb/s系统已经在实验室进行试验。
在如此高速率的DWDM系统中,开发敷设新一代光纤已成为构筑下一代电信网的重要基础。
要求新一代光纤应具有所需的色散值和低色散斜率、大有效面积、低的偏振模色散,以克服光纤带来的色散限制和非线性效应问题。
光纤是光信号的物理传输媒质,其特性直接影响光纤传输系统的带宽和传输距离,目前已开发出不同特性的光纤以适应不同的应用。
目前常用的光纤种类有常规单模光纤G.652、色散位移光纤G.653和非零色散位移光纤G.655,这些光纤的低损耗区都在1310~1600nm波长范围内。
色散位移光纤主要为1550nm频段的单一波长高速率传输研制的;非零色散位移光纤,它包括大有效面积光纤LEAF、色散平坦光纤DFF、全波光纤AllWave等,真波光纤对波长窗口、色散和PMD特性做了优化,使之适宜1550nm频带上高比特率DWDM传输,朗讯的另一种非零色散位移光纤全波光纤消除了1380nm处的水峰,为大城市METRODWDM应用做了优化;Corning公司的LEAF光纤,对抑制非线性效应有独到之处。
影响光纤传输的传输距离和传输性能的关键性因素之一是色散,另一个影响传输系统尤其是DWDM系统指标的重要因素是光纤的非线性,它们对于不同类型光纤的传输性能有决定性的影响,特别是WDM系统的传输性能。
无论是核心网还是接入网,目前主要应用的还是G.652光纤。
在核心网中新建线路已开始采用G655光纤,在接入网中已开始应用光纤带光缆。
光纤通信技术的进步与应用
光纤通信技术的进步与应用一、光纤通信技术的发展历程20世纪60年代初期,光纤通信技术被提出,但直到20世纪80年代才在实践中得以应用,且成本极高。
随着技术的不断进步与成本的降低,光纤通信技术开始得到广泛的应用和推广。
目前,光纤通信技术已成为全球通信网络的主要组成部分,已广泛应用于电信、互联网、电视制作等众多领域。
二、光纤通信技术的基本原理光纤通信技术是一种通过光信号传输信息的通信技术。
光纤信号以光波的形式传输,光波在光纤中的传输速度快,且不容易受到干扰。
光纤通信系统包括三个基本部分:光源、光纤及接收器。
光源可将电能转换为光能,经过光纤传输到接收器处,接收器可将光能再次转换为电信号,最终达到信息传输的目的。
三、光纤通信技术的优点相对于传统的通信技术,光纤通信技术有以下显著的优点:1.宽带:光纤通信能够支持更高的数据传输速率,可提供比传统通信技术高得多的带宽,使得更多的数据和信息可以在更短的时间内传输。
2.低损耗:相对于其他通信媒介,光纤具有低损耗的特性,因此光纤可以传输信号更远的距离,同时也支持长距离的数据传输。
3.免受电磁干扰:光纤不受电磁干扰,并且能够传输更清晰的信号,因此光纤通信技术天生防护。
4.更安全:光纤的信息传输是通过光波进行的,无法被窃听,因此更安全,也是许多政府和商业机构中最常用的通信方式之一。
四、光纤通信技术的应用1.电信:光纤通信技术已被广泛应用于固定通信网络和移动通信网络中,以支持更高效和快速的数据传输。
2.互联网:光纤通信技术是互联网中最为普遍的数据传输媒介之一,在传输结构和技术部署中也是非常重要的一种成分。
3.电视制作:光纤通信技术还可广泛应用于电视制作领域,以提供更高的传输速率和更大带宽。
4.医疗:光纤通信技术还被广泛应用于医疗领域中。
例如,在一些手术过程中,医生可以利用光纤传输手术视频和其他必要的信息,从而提高精确度和准确性。
五、光纤通信技术的趋势1.光纤通信技术将继续快速发展,并不断提高传输速率和信号精度,以满足不断变化的通信需求。
光纤技术及应用---第六章.
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6.1 光纤材料与提纯
1、光纤的设计要求: 世界上第一根实用光纤是1970年美国康宁公式制造的,至
今光纤的性能、品种以及制造技术已飞速发展。 光纤的设计核心:都是合理地进行光纤折射率分布的设计; 遵循的设计原则:衰减系数最小、色散特性合理、工作波长宽、 折射率分布结构合理。 2、光纤材料与提纯 (1)选取(考虑主要因素):成形方便、纯度高、材料透明、 性能兼容、材料成本低等,同时具有良好的化学稳定性和机械 强度。
①高场式模量;
②加强构件的屈服应力大于光缆的给定应力;
③单位长度的重量较小;
④抗弯曲性能要好。
一般光缆的加强构件采用镀锌钢丝、钢丝绳、不锈钢丝或 者高强度塑料加强构件等。加强构件一般位于光缆的中心 ,也有位于护层的,称为护层加强构件。表面经常要包有 一层塑料,保证加强构件与光纤接触的表面光滑并具有一 定的弹性。
统、控制回路。光纤直径变化由4微米降到01.微米。
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(2)一次被覆-----涂覆 在预制棒被拉成光纤之后,为了使光纤的强度不受周围的水汽 和其他腐蚀性其他的破坏,必须在清洁的环境中对刚从热区处 理的裸光纤进行被覆,是拉丝过程中不可缺少的一道工序,经 过被覆的光纤强度可以提高20倍。
总体目标:低损耗、低色散、高强度、大长度、并且尺寸精 确、大小均匀的光纤。
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(1)拉丝过程 预制棒制作完成,第二阶段是 将预制棒拉丝成为光纤。石英 光纤拉丝机的结构示意图 如图所示。在拉丝过程中, 可以基本保持原预制棒的 折射率分布不变。
图 石英光纤拉丝机的结构示意图
(2)要拉出均匀的光纤,两个参量必须控制:
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所有方法都起源于两种技术: 第一种:采用液体的硅化物,使其蒸气通过氧气火焰得到玻璃 相的石英。 第二种:半导体工业中用来生长SiO2膜的CVD技术。
光纤的应用演示文稿
2.3.3 光纤的传输特性
(4)衰减系数 光纤的衰减系数是指光在单位长度光纤中传输时的衰耗
量,单位一般用dB/km。它是描述光纤损耗的主要参数。 在单模光纤中有两个低损耗区域,分别在1 310nm和1
550nm附近,即通常说的1 310nm窗口和1 550nm窗口;1 550nm窗口又可以分为C-band(1 525nm~1 562nm)和Lband(1 565nm~1 610nm)。如图2-14所示。
光纤的连接
光纤的性能参数
1、几何特性和光学特性:包层直径、芯直 径…它们与在光源与光纤耦合以及光纤与光纤耦合时所 产生的损耗有着密切的关系。
2、传输特性:衰减系数、多模光纤的带宽、 色散特性、非线性特性等。影响中继距离和通信容
量
3、机械特性和温度特性。与光纤长期使用的稳定
性和寿命有关
Issues Of Connecting Fibers
n2 n1 1 2(r / a)d 1/ 2
其中,n1为纤芯折射率,n2为包层折射率,a为芯半径,r 为离开纤芯中心的径向距离,Δ为相对折射率差,Δ=(n1 − n2 )/ n1 。
多模光纤的折射率分布,决定光纤带宽和连接损耗,单模 光纤的折射率分布,决定工作波长的选择。
2.3.2 光纤的光学特性
2.3.3 光纤的传输特性
光纤的传输特性主要是指光纤的损耗特性和色散特性,另 有机械特性和温度特性。
1.光纤的损耗特性
光波在光纤中传输,随着传输距离的增加,而光功率强度 逐渐减弱,光纤对光波产生衰减作用,称为光纤的损耗(或衰 减)。
光纤的损耗限制了光信号的传播距离。光纤的损耗主要取 决于吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗3种损耗。
Offset
Angular Misalignment