D型光纤的特性分析
D型光纤的特性分析
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7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我 。。20 20年12 月上午 3时55 分20.12. 1303:5 5December 13, 2020
李杰. 新型D型少模光纤Bragg光栅的特性及其在折射率测量中的应 D-Fiber. The core is situated a specified distance beneath the flat surface of the fiber
Exposed D-Fiber. The flat surface of the fiber cuts across the core, exposing it
(b)
图6 中心波长与d的关系。
中心波长漂移量与d的关系
图7 n3从1.33到1.4，中心波长漂移量与d的关系。
中心波长漂移量与外环境折射率n3的关 系
图8 中心波长随外环境折射率n3的变化。
中心波长漂移量与外环境折射率n3的关 系
图9 中心波长漂移量随外环境折射率n3的变化。
D型光纤的双折射效应
图4 APSS建立D型光纤模型
D型光纤模场特性
(a)
(b)
图5 LP01Ex的场分布图。(a) d=0; (b) d=4.5um
D型光纤光栅
光栅的Bragg波长为： λB=2neffΛ
用于测折射率时，波长漂移量： ΔλB=2ΛΔneff
其中，Λ为光栅周期，neff为光纤有效折射率， Δneff为光纤有效折射率的变化量。
波导双折射是由于波导结构的非圆对称性，使两个 偏振方向（x和 y）激励时模式的传播常数不相等 （βx ≠ βy）所引起。
g652d光纤标准
g652d光纤标准G652D光纤标准。
G652D光纤是一种常用的单模光纤，其标准是指ITU-T制定的国际标准。
G652D光纤的特性和应用广泛，对于光通信领域具有重要意义。
本文将对G652D光纤的标准进行介绍，包括其特性、应用和标准制定的背景等方面。
G652D光纤的特性。
G652D光纤是一种低损耗、低色散的单模光纤，其典型特性包括：1. 低损耗，G652D光纤在通信波长范围内的传输损耗非常低，能够有效地传输光信号。
2. 低色散，G652D光纤的色散特性良好，能够有效地减小信号在光纤中的传输扩散，提高信号传输的准确性和稳定性。
3. 宽带宽，G652D光纤的带宽较宽，能够支持高速数据传输和多信道传输。
G652D光纤的应用。
G652D光纤广泛应用于光通信系统中，包括长途传输、城域网、数据中心互连等领域。
其主要应用包括：1. 光纤通信网络，G652D光纤作为主干网和接入网的传输介质，能够支持高速、大容量的数据传输，满足不同场景下的通信需求。
2. 光纤传感，G652D光纤还可用于光纤传感领域，如温度、压力、应变等参数的监测和测量。
3. 其他领域，G652D光纤还可应用于医疗、军事、航空航天等领域，满足不同领域对光纤传输的需求。
G652D光纤标准的制定。
G652D光纤的标准制定是为了保证光纤的质量和性能，促进光通信技术的发展。
其标准制定的背景主要包括：1. 技术需求，随着光通信技术的发展，对光纤传输性能的要求越来越高，需要制定相应的标准来保证光纤的质量和性能。
2. 行业发展，光通信行业的快速发展，需要统一的标准来规范光纤产品的生产和应用，促进产业的健康发展。
3. 国际标准，G652D光纤的标准制定是基于国际标准化组织ITU-T的相关标准，以保证光纤产品在国际间的通用性和互操作性。
总结。
G652D光纤作为一种重要的单模光纤，其标准制定对于推动光通信技术的发展具有重要意义。
通过对G652D光纤的特性、应用和标准制定的介绍，可以更好地了解和应用G652D光纤，促进光通信技术的发展和应用。
浅谈G.657单模光纤
浅谈G.657单模光纤光纤品种和性能的研究和发展是与传输系统和通信网络的研究和发展同步进行的。
随着传输距离延长、传输速率提高和传输容量增大，新的光纤品种不断产生，以满足各种通信系统和网络发展的需要。
因此，在光纤通信技术发展的30多年中，已经先后诞生了6个光纤品种，光纤从传输模式上可分为单模光纤和多模光纤两种。
在具体介绍光纤之前，先了解一下光纤的基本结构，如下图所示（以单模光纤为例）：光纤由纤芯、包层以及涂覆层三部分组成。
单模光纤的纤芯为9μm，而多模光纤的纤芯为50μm或者62.5μm国际电信联盟将其命名为ITU-G.651G（多模光纤）、ITU-G.652（非色散位移单模光纤）、ITU-G.653（色散位移单模光纤）、ITU-G.654（截止波长位移单模光纤）、ITU-G.6 55（非零色散位移单模光纤）和ITU-G.656(宽带光传输用非零色散位移单模光纤)。
上述6中光纤最本质的区别体现在他们各自所具有的衰减、色散、非线性效应和工作波长等传输性能。
不同性能的光纤品种不断产生，恰好反应了传输系统和和通信网络从短距离、低速率和小容量向长距离、高速率和大容量的发展历程。
同时，这个发展历程又告诉我们传输技术和通信网络的发展一定会推动光纤性能研究和新的光纤品种诞生。
在FTTH建设中，由于光缆被安放在拥挤的管道中或者经过多次弯曲后被固定在接线盒或插座等具有狭小空间的线路终端设备中，所以FTTH用的光缆应该是结构简单、敷设方便和价格便宜的光缆。
因此，一些著名的制造厂商纷纷开展了抗弯曲单模光纤的研究。
为了规范抗弯曲单模光纤产品的性能，ITU-T于2006年12月发布了ITU-TG.657 接入网用弯曲不敏感单模光纤和光缆特性”的标准建议，即G.657光纤标准。
在众多光纤类型中，单模光纤通信突破了多模光纤通信的局限：1.单模光纤通信的带宽大，通常可传100Gbit/s以上。
2.单模发光器件为激光器，光频谱窄，光波纯净，光传输色散小，传输距离远。
单模光纤介绍
❖ ITU-T与IEC1命.名6光单纤的模对应光关纤系 介绍
光纤名称
ITU-T
骨干网传输、城域网
以太网
1.6单模光纤介绍
❖ 单模光纤的种类
国际上用于通信传输系统的有四种单模光纤，即G.652光纤、 G.653光纤、G.654光纤和G.655光纤。现在新开发增加了 二种， G.656光纤和G.657光纤。
➢ G.652光纤在1310nm窗口性能最优，是应用最广泛的光纤之一。 ➢ G.653光纤在1550nm窗口色散为零，但其在WDM系统上出现四
❖ 光缆适应性强，寿命长。
光纤由两种不1同.2折光射率纤的玻的璃材基料（本SiO结2）构制成。 通信用光纤的标称外径为125μm 多模光纤标称直径D为： 50μm或62.5μm 单模光纤标称直径D为： 9～10μm
包层（n2） 纤芯（n1）
D 125m D为光纤纤芯直径或模场直径
先在高温下做成预制棒，然 后在高温炉中加温软化，拉 成长丝，再进行涂覆、套塑， 成为光纤芯线。光纤的制造 要求每道工序都要相当精密， 由计算机控制。
❖ G.652光纤分四类： G.652A、 G.652B、 G.652C、G.652D G.652A为普通G.652 光纤，适用于传输2.5Gb/s的SDH系统。 G.652B在技术上增加了对偏振模色散（PMD）的要求，可用于传输最 高速率为10Gb/s的系统，但需要要注意色散补偿。 G.652C是一种低水峰光纤，它在G.652B光纤的基础上把应用波长扩展 到1360~1530nm（S波段）。 G.652D型光纤综合了G.652B光纤和G.652C光纤的特性，即可以使用在 1360~1530nm波段。
v G.652光纤典1型.6特单性对模比 光纤介绍
光纤种类
光纤特性实验研究实验报告
光纤特性实验研究一、光纤耦合及光纤器件传输效率测试实验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。
前香港中文大学校长高锟和George A. Hockham首先提出光纤可以用于通讯传输的设想，高锟因此获得2009年诺贝尔物理学奖A】实验原理1.光纤的结构纤芯材料的主体是二氧化硅，里面掺极微量的其他材料，例如二氧化锗、五氧化二磷等。
掺杂的作用是提高材料的光折射率。
纤芯直径约5~~75μm（芯径一般为50或62.5μm）。
光纤外面有低折射率包层，包层有一层、二层（内包层、外包层）或多层（称为多层结构），但是总直径在100~200μm上下（直径一般为125μm）。
包层的材料一般用纯二氧化硅，也有掺极微量的三氧化二硼，最新的方法是掺微量的氟，就是在纯二氧化硅里掺极少量的四氟化硅。
掺杂的作用是降低材料的光折射率。
这样，光纤纤芯的折射率略高于包层的折射率。
两者折射率的区别，保证光主要限制在纤芯里进行传输。
包层外面还要涂一种涂料，是加强用的树脂涂层，可用硅铜或丙烯酸盐。
涂料的作用是保护光纤不受外来的损害，增加光纤的机械强度。
光纤的最外层是套层，它是一种塑料管，也是起保护作用的，不同颜色的塑料管还可以用来区别各条光纤。
2.光纤的数值孔径概念：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。
3.光纤的种类：A.按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。
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：6 00MB/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。
光缆型号的命名方法
光缆型号的命名方法(YD/T908-2000)1、光缆型式由五部分组成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、ⅤI、表示光缆类别GY——通信用室外光缆GJ——室内光缆MG——煤矿用光缆Ⅱ、加强构件类型（无型号）——金属加强构件F——非金属加强构件Ⅲ、结构特征D——光纤带结构（无符号）——松套层绞式结构X——中心管式结构G——骨架式结构T——填充式Z——阻燃结构C8——8字型自承式结构Ⅳ、护层Y——聚乙烯护层W——夹带钢丝钢—聚乙烯粘结护层S——钢—聚乙烯粘结护层A——铝—聚乙烯粘结护层V——聚氯乙烯护套Ⅴ、外护层53—皱纹钢带纵包铠装聚乙烯护套23—绕包钢带铠装聚乙烯护套33—细钢丝绕包铠装聚乙烯护套43—粗钢丝绕包铠装聚乙烯护套333—双层细钢丝绕包铠装聚乙烯护套2、光缆规格的表示法按光缆中所含的光纤数及光纤的类别来表示光缆的规格。
例：4根G.652单模光纤的光缆规格表示为4B1.1或4B1，若同一根光缆中含有不同种类的光纤，则在规格中间用‘+’号相连。
若含有4根多模50/125的光纤，则表示为4A1a或4A1。
光缆型号组成代号含义1、分类GY 通信用室外（野外）光缆GM 通信用移动光缆GJ 通信用室（局）内光缆GS 通信用设备用光缆GH 通信用海底光缆GT 通信用特殊光缆2、加强构件无金属加强构件F 非金属加强构件G 金属重型加强构件3、S 光纤松套被覆结构J 光纤紧套被覆结构D 光纤带结构光缆结构特性无层绞式结构G 骨架槽结构X 缆中心管（被覆）结构T 填充式结构B 扁平结构Z 阻燃C 自承式4、护套Y 聚乙烯V 聚氯乙烯F 氟塑料U 聚氨酯E 聚酯弹性体A 铝带－－聚乙烯粘结护层S 钢带－－聚乙烯粘结护层W 夹带钢丝的钢带－－聚乙烯粘结护层L 铝G 钢Q 铅5、外护层铠装层0 无铠装2 双钢带3 细圆钢丝4 粗圆钢丝5 皱纹钢带6 双层圆钢丝外被层或护套 1 纤维外护套2 聚氯乙烯护套3 聚乙烯护套4 聚乙烯护套加敷尼龙护套5 聚乙烯管6、光纤芯数直接由阿拉伯数字写出光纤类别A 多模光纤B 单模光纤例GYTA-8B1.3通信用室外光缆（GY）填充式结构（T）铝-聚乙烯粘结护套（A）8芯（8）常规单模光纤G.652C（B1.3）。
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1. 通信容量大，传输距离长。 2. 抗电磁干扰，传输质量佳。
完成相同的传输 容量： 仅需10kg石英， 传统需800t铜
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6. 光缆适应性强，寿命长。
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1.6单模仿光。文纤档介如有绍不当之处，请联系本人或网站删除。
4. G.652光纤典型特性对比
光纤种类
G.652A
G.652B
G.652C
G.652D
≤20ps/nm·km 最大色散系数
(1525-1575nm)
典型衰减系数 （1550nm） 0.17-0.25dB/km
3
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1.3光纤仿的。文分档类如有不当之处，请联系本人或网站删除。
按光纤的材料分：
石英光纤
塑料光纤
按光纤剖面折射率分布分(见图) ：
阶跃型光纤
渐变型光纤
按传输的模式分：
多模光纤
单模光纤
色散
按ITU-T建议分： 20 G.651(渐变型多模光纤)
适合场合
长距离、大容量、高速、中短距离、中小容量、
多波长系统
单波长系统
应用
骨干网传输、城域网
以太网
6
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(4)--光纤光缆基础判断题
光纤光缆基础练习题三. 判断题(150.0分)1. OTDR 的普遍应用是因为它测试光纤衰减的结果要比使用别的方法更准确。
( ) (0.6分)答案：错误2. OTDR只可测背向散射光信号。
( ) (0.6分)答案：错误3. OTDR的最大距离刻度就是表示它就一定能够测多长的光纤。
( ) (0.6分)答案：错误4. 窄光脉冲要比宽光脉冲分辨小事件的能力强。
( ) (0.6分)答案：正确5. 盲区的大小并不影响距离的精细程度。
( ) (0.6分)答案：正确6. 幅度相同,脉宽宽的动态范围也就越大。
( ) (0.6分)答案：正确7. OTDR动态范围会随着平均时间的增长而加大，在前几分钟的平均时间内动态范围性能改善很显著。
( ) (0.6分)答案：正确8. OTDR盲区的大小取决于脉宽、OTDR 设计、反射的大小。
( ) (0.6分)答案：正确9. 在HP-8147光时域反射计中采用高分辨率和长距离测试优化兼有的方法会使测试结果更准确。
( ) (0.6分)答案：错误10. 伪增益现象的出现一定是前后两段光纤的后向散射光功率不一样。
( ) (0.6分)答案：正确11. D型光纤连接器，除插针体选用直径2.0mm以外，其它结构和性能同于FC连接器。
(0.6分)答案：正确12. 在试验光缆机械性能时,有一种“钩挂”试验，其目的是确定光缆的抗拉性能。
(0.6分)答案：错误13. 折射近场法（RNF法）是通过检测被测纤芯俘获在纤芯中传输的光来测量折射率分布的，而近场图法（NFP法）则是通过检测未被纤芯俘获的光来测量折射率分布的。
(0.6分)答案：错误14. 模场直径和截止波长是单模光纤特有的结构参数。
(0.6分)答案：正确15. 近场图法（NFP法）测量光纤折射率分布，其基本原理是：测量光纤输出端面的导模功率的NFP 分布来确定光纤的折射率分布。
(0.6分)答案：正确16. 利用1310/1550nm波分复用（WDM）器件，可在一根光纤中同时传输PDH、SDH信号。
D型光纤的特性分析
D型光纤的特性分析
D型光纤的双折射效应
图11 归一化双折射率随外环境折射率n3的变化(d=0)。
D型光纤的特性分析
D型光纤的双折射效应
图12 归一化双折射率随传输波长的变化（n3=1.33，d=0）.
D型光纤的特性分析
结论
d越小（腐蚀越厉害），中心波长漂移越厉害。 外环境折射率越大，中心波长漂移随外环境折射率
D型光纤的特性分析
D型光纤传输特性及其 折射率传感特性仿真
D型光纤的特性分析
主要内容
D型光纤简介 建立仿真模型 D型光纤模场分析 D型光纤光栅特性分析 D型光纤双折射分析 结论
D型光纤的特性分析
D形光纤的诞生背景
倏逝场：光纤中的导模在纤芯和包层的分界面上产 生全反射，大部分能量都集中在纤芯中，但是有一 部分能量会渗透到包层和外界环境中去，它是一种 强度沿光纤径向呈指数衰减的电磁波，因此称其为 光纤的倏逝场。
突出型
图3 聚合物D形光纤的结构类型
D型光纤的特性分析
D型光纤制作技术
通过研磨的方法将常规单模光纤的部分包层去除。 ➢ 优点：不存在与单模光纤熔接损耗问题，并且制作非 常方便，仅需要合适的光纤侧面研磨工具; ➢ 缺点：光纤研磨长度通常都比较短，表面平整度、一 致性也较差，制作效率低，一般用于实验室少量制作。
图4 APSS建立D型光纤模型
D型光纤模
(b)
图5 LP01Ex的场分布图。(a) d=0; (b) d=4.5um
D型光纤的特性分析
D型光纤光栅
光栅的Bragg波长为： λB=2neffΛ
用于测折射率时，波长漂移量： ΔλB=2ΛΔneff
其中，Λ为光栅周期，neff为光纤有效折射率， Δneff为光纤有效折射率的变化量。
光纤通信技术习题及答案(1、2)
光纤通信概论一、单项选择题1.光纤通信指的是：A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；C 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式；D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。
2 光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的：A 近红外区B 可见光区C 远红外区D 近紫外区3 目前光纤通信所用光波的波长范围是：A BC D 0.8～1.64 目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是：A ；B ；C ；D 。
6 下面说法正确的选项是：A 光纤的传输频带极宽，通信容量很大；B 光纤的尺寸很小，所以通信容量不大；C 为了提高光纤的通信容量，应加大光纤的尺寸；D 由于光纤的芯径很细，所以无中继传输距离短。
二、简述题1、什么是光纤通信？2、光纤的主要作用是什么？3、与电缆或微波等电通信方式相比，光纤通信有何优点？4、光纤通信所用光波的波长范围是多少？5、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长分别是多少？光纤传输特性测量一、单项选择题1 光纤的损耗和色散属于：A 光纤的结构特性；B 光纤的传输特性；C 光纤的光学特性；D 光纤的模式特性。
2 光纤的衰减指的是：A 由于群速度不同而引起光纤中光功率的减少；B 由于工作波长不同而引起光纤中光功率的减少；C光信号沿光纤传输时，光功率的损耗；D 由于光纤材料的固有吸收而引起光纤中光功率的减少。
3 光纤的色散指的是：A 光纤的材料色散；B光在光纤中传播时，不同波长光的群时延不一样所表现出来的一种物理现象；C 光纤的模式色散；D 光纤的波导色散。
4 测定光纤衰减的测试方法有三中，它们是：A 切断法、插入损耗法和后向散射法；B 相移法、切断法和散射法；C插入损耗、脉冲时延法和散射法；D 切断法、插入损耗法和相移法。
5 下面说法中正确的选项是：A 脉冲时延法是测量光纤色散的基准测试方法；B 脉冲时延法是测量光纤色散的标准测试方法；C 相移法是测量光纤色散的基准测试方法；D 相移法是测量光纤色散的替代测试方法。
G.652单模光纤具体分类 G.652A B C D 有什么区别？
G.652单模光纤具体分类 G.652A B C D 有什么区别？
G.652单模光纤称为非色散位移光纤，也被叫作1310nm波长性能最佳的单模光纤，1983年开始投入商用，其零色散波长在1310nm，在波长为1550nm时衰减最少，但有较大的正色散，其色散系数为18ps/(nm.km)，所以G.652工作波长既可选1310nm，也可选1510nm，是目前应用最广泛的单模光纤。
G.652单模光纤按特性分为A B C D四类主要区别在宏弯损耗、衰减系数、PMD系数上有所差异。
形成这种差异的原因在于生产制造技术，1998朗讯公司采用新的生产技术尽可能消除原料中的OH根形成的1383nm附近的水吸收峰，使光纤的损耗完由坡墩的本征损耗所决定
1.G.65
2.A支持10Gbit/s系统传输距离可达400km，10Gbit/s以太网的传输达40km，支持40Gbit/s系统的距离为2km。
2.G.652.B型光纤，支持10Gbit/s系统传输距离可达3000km以上，40Gbit /s系统的传输距离为80km。
3.G.652.C型光纤，基本属性与G.652A相同，但在1550nm的衰减系数更低，而且消除了1380nm附近的水吸收峰，即系统可以工作在1360~1530nm波段。
4.G.652D型光纤的属性与G.652B光纤基本相同，而衰减系数与G.652C光纤相同，即系统可以工作在1360~1530nm波段。
G.652.D是所有G.652级别中指标最严格的并且完全向下兼容的，结构上与普通的G.652光纤没有区别，是目前最先进的城域网用非色散位移光纤。
职业技能鉴定初级光纤通信练习题库与答案
职业技能鉴定初级光纤通信练习题库与答案一、单选题（共70题，每题1分，共70分）1、（）是帧失步告警。
A、AISB、FATC、B11DD、B12D正确答案：B2、SDH段开销中K2的b6-b8比特插入（）表示MS-RDI（复用段远端缺陷指示）。
A、000B、001C、110D、11正确答案：C3、在口常维护指标中，调度时限（）达到100%以上。
A、达成率B、完好率C、合格率D、完成率正确答案：C4、（）是为了优化1550nm窗口的色散性能而设计的，但它也可以用于1310nm窗口的传输。
A、G.655光纤B、G.652光纤C、G.654光纤D、G.653光纤正确答案：D5、OSCAD盘的LINEO口接以下（）接口。
A、发放大的OUTB、收放大的INC、ODF架的发线路口D、ODF架的收线路口正确答案：C6、对于2.5Gbit/s系统的监控，（）开销对整个STM-16信号监控。
A、低阶通道B、复用段C、再生段D、高阶道道正确答案：C7、C-12帧结构中，S1是（）比特。
A、负调整机会B、正／负调整机会C、正调整机会D、正／零／负调整机会正确答案：A8、采用（）码的光接收机灵敏度最差。
A、5B6BB、3B4BC、1B1HD、D5B1M正确答案：C9、FP型激光器对光进行反馈和选频作用的部件是（）。
A、光学谐振腔B、工作物质C、光敏面D、外部谐振网络正确答案：A10、如果某光纤线路由于距离过长速率过高，受色散影响较大，需要在线路中增加（）。
A、法兰盘B、DCFC、固定的衰减器D、NZDSF正确答案：B11、PCM复帧结构中，一个时隙包含（）比特。
A、10B、8C、16D、4正确答案：B12、当出现（）故障时，同步源信号进行切换。
A、帧失步B、远端缺陷告示警C、近端业务中断D、支路信号丢失正确答案：A13、数字光纤通信系统发生即时告警时（）。
A、通信不阻断B、需作紧急处理C、双方向通信阻断D、故障架黄灯亮正确答案：B14、判断一根光纤是不是单模光纤，主要依据是：（）。
G.657光纤光缆标准推进及主要特性(辛向军)
ITU-T G.657建议书：
22
ITU-T G.657建议书：
19
ITU-T G.657建议书：
4）PMD系数不同 ● A类的PMD系数与G.652D同 ● B类的待定。 5）色散系数不同 ● A类的与G.652D同 ● B类的待定。
20
ITU-T G.657建议书：
G.657A与G.652D的区别： G.657A是在G.652D基础上的改进，与652D相容。G.657A与G.652D 的主要区别如下： ● 几何尺寸指标提高：芯包同心度由G.652D的±0.6μm提高到 G.657A的 ±0.5μm； ● 模场直径公差范围由G.652D的±0.7μm提高到G.657A的±0.4μm； ● 宏弯损耗要求提高，弯曲半径从30mm减小到15mm、10mm，参见下表
3
相关定义介绍2：
4、光纤的非线性效应 4.1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。 4.2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(SRS)。 4.3折射率扰动引起的五种非线性效为：自相位调制(SPM)、光孤子形成、交叉相位 调制(XPM)、调制不稳定和四波混频(FMW)。 5、光纤弯曲损耗 光纤的弯曲损耗是由于光不满足全内反射的条件而造成的。 弯曲损耗：当光纤弯曲时，光在弯曲部分中进行传输，当超过某个临界曲率时， 传导模就会变成辐射模，从而引起光束功率的损耗。
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ITU-T G.657建议书：
G.657 A类属性
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G.657 B类属性
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光纤的非线性传输特性解析
光纤的⾮线性传输特性解析光纤的⾮线性传输特性⼀．简介光纤1. 光纤的历史早期的⼯作：为了得到低损耗的光纤早在19世纪，⼈们已经知道光纤中引导光传播的基本原理是全内反射。
在19世纪20年代制成了⽆包层的玻璃纤维。
直到20世纪50年代，才知道包层的使⽤能够改善光纤的特性，从⽽诞⽣了光纤光学这个领域。
20世纪60年代，当时主要为了利⽤光纤束传输图像，促使光纤领域迅速发展。
这些早期的光纤按现在的标准看具有很⾼的损耗，⽤当时最好的光学玻璃做成的光学纤维损耗也达到1000dB/km。
1966年⾼锟解决了⽯英光纤损耗的理论问题，提出了研制低损耗光纤的可能性。
1970年，美国康宁公司研制成功了第⼀根低损耗光纤，⽯英光纤的损耗下降到了20dB/km的⽔平。
随着光纤制造技术的进⼀步发展，到1979年，已将1.55un波长附近的损耗降低到约0.2dB/km。
低损耗光纤的获得，使得光纤中光传输时的⾮线性效应相对⽽⾔变得不可忽略。
早在1972年，已有⼈研究了单模光纤中的受激拉曼敞射和受激布⾥渊散射，这些上作促进了诸如光感应双折射、参量四波混频和⽩相位调制等其他⾮线性现象的研究。
1973年，有⼈提出了“通过⾊散和⾮线性效应的互作⽤将会导致光纤产⽣类孤⼦脉冲”这样⼀个重要结论。
1980年，在实验中观察到了光孤⼦，并在20世纪80年代导致了超短光脉冲的产⽣和控制⽅⾯的⼀些成就。
另⼀个同样重要的进展是将光纤⽤于光脉冲压缩和光开关。
1987年，利⽤光纤⾮线性效应的压缩技术已产⽣了短到6fs的脉冲。
⾮线性光纤光学领域在20世纪90年代继续得到发展，当在光纤中掺⼈稀⼟元素并⽤其制作放⼤器和激光器时，⼜增添了⼀个新的研究内容。
尽管早在1964年就开始制造光纤放⼤器，但仅在1987年以后才得到快速发展。
由于EDFA能⼯作在1.55um波长区并能补偿光纤通信系统的损耗，因此引起⼈们的极⼤关注。
到1995年，这种器件已达到商品化程度，EDFA的使⽤导致了多信道光波系统设计上的⾰命。
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D型光纤模场特性
(a)
(b)
图5 LP01Ex的场分布图。(a) d=gg波长为：
λB=2neffΛ
用于测折射率时，波长漂移量：
ΔλB=2ΛΔneff
其中，Λ为光栅周期，neff为光纤有效折射率， Δneff为光纤有效折射率的变化量。
(b)
中心波长漂移量与d的关系
图7 n3从1.33到1.4，中心波长漂移量与d的关系。
中心波长漂移量与外环境折射率n3的关系
图8
中心波长随外环境折射率n3的变化。
中心波长漂移量与外环境折射率n3的关系
图9
中心波长漂移量随外环境折射率n3的变化。
D型光纤的双折射效应
波导双折射是由于波导结构的非圆对称性，使 两个偏振方向（x和 y）激励时模式的传播常数不相 等（βx ≠ βy）所引起。
D型光纤传输特性及其 折射率传感特性仿真
何小燕
光波技术研究所
主要内容
D型光纤简介
建立仿真模型
D型光纤模场分析
D型光纤光栅特性分析 D型光纤双折射分析 结论
D形光纤的诞生背景
倏逝场：光纤中的导模在纤芯和包层的分界面上产 生全反射，大部分能量都集中在纤芯中，但是有一 部分能量会渗透到包层和外界环境中去，它是一种 强度沿光纤径向呈指数衰减的电磁波，因此称其为 光纤的倏逝场。 纤芯越接近外界环境，越多的能量就会渗透出去， 外界与光纤的相互作用也就越强。 由于D型光纤结构具有非圆对称性，它的纤芯比常 规单模光纤更接近外界环境，所以外界与光纤的相 互作用比普通单模光纤强。 这使得 D 型光纤可以应 用于能量耦合、 折射率传感、弯曲传感等许多场合。
b = neff
归一化双折射率:
2p l
D型光纤的双折射效应
图10 归一化双折射率随d的变化（n3=1.33）.
D型光纤的双折射效应
图11 归一化双折射率随外环境折射率n3的变化(d=0)。
D型光纤的双折射效应
图12 归一化双折射率随传输波长的变化（n3=1.33，d=0）.
结论
埋入型
曝露型
突出型
图3 聚合物D形光纤的结构类型
D型光纤制作技术
通过研磨的方法将常规单模光纤的部分包层去除。 优点：不存在与单模光纤熔接损耗问题，并且制作非 常方便，仅需要合适的光纤侧面研磨工具; 缺点：光纤研磨长度通常都比较短，表面平整度、一 致性也较差，制作效率低，一般用于实验室少量制作。 研磨常规单模光纤预制棒的包层，使其横截面成为所设 计的D形，然后拉丝直接制得D形光纤。 优点：能够制得任意长度的D形光纤，而且光纤表面 的平整度、一致性很好; 缺点：与常规单模光纤熔接耦合损耗较大，而且设备 昂贵，一般适合光纤制造企业批量生产。
D形光纤结构
图1 D形光纤的横截面示意图。 图2 自制的D形光纤横截面的电镜扫描图， 直径为127um，高度为81.1um
李杰. 新型D型少模光纤Bragg光栅的特性及其在折射率测量中的应用. 2006.
D形光纤结构
Buried D-Fiber. The core is situated a specified distance beneath the flat surface of the fiber Exposed D-Fiber. The flat surface of the fiber cuts across the core, exposing it Raised D-Fber.The fiber’s core sits raised to your specification above the flat side of the fiber
陈哲，沈丽达，江沛凡等.光纤侧边抛磨装置及其工艺方法阳[p].
D型光纤模型
采用加拿大Apollo光子公司 出品的APSS波导分析和设计软 件来进行模拟分析D型光纤，建 立的模型如图4所示，模型采用 半结构设计，纤芯半径4.5um ， 纤芯折射率 1.449222，包层折 射率1.444024 ，工作波长 1550nm，光纤置于折射率设为 1.33的环境中，光纤的外直径 为125 um。
d越小（腐蚀越厉害），中心波长漂移越厉害。 外环境折射率越大，中心波长漂移随外环境折射率 的变化率越明显。 d越小（腐蚀越厉害），入射波长越长，外界折射 率越小，归一化双折射率越大，双折射现象越明显。 d越小（腐蚀越厉害），D型光纤光栅作为传感器件 响应灵敏度越高，但是同时双折射效应更强。 要从根本上克服或减小 D 型光纤波导双折射效应的 影响，对于光源的偏振稳定性就比较高。
D型光纤光栅
利用APSS仿真得到光纤的有效折射率，再利用FOGS-
BG软件仿真，光栅周期 Λ 取为 535.889 nm （1/2 掩膜
板周期）。我们仿真时选择的固定波长为 1550nm。得到：
中心波长漂移量与d的关系 中心波长漂移量与外环境折射率n3的关系
中心波长漂移量与d的关系
(a) 图6 中心波长与d的关系。