单模光纤的特性参数

按传输模式分：多模光纤、单模光纤
多模光纤 （1）在一定工作波长下，光纤中存在着多各传播模式。
（2）芯径为50~75um,包层直径为100~200um。 （3）带宽较窄，传输距离及容量有限，一般用于短距离传输。 （4）价格低廉。
单模光纤
（1）光纤的几何尺与光波长相比拟，光纤只允许一种模式（基模HE11）在其中
22
1600
1700
线路专业委员会
光纤通信原理-单模光纤主要特性参数(6)
（3）模长直径（了解）
描述光强被束缚范围的物理量，单模光纤接受端面上基模光斑的直径。
I0
0.135 I0
0
0
radius
23 0 线路专业委员会
光纤通信原理-单模光纤主要特性参数(7)
（4）截止波长λc（了解）
•能使光纤实现单模传输的最小工作光波波长。
– 紧套结构：
光纤和套管之间有一个缓冲层，目的为减少外面应力对光纤 的作用，它结构简单，使用方便。
– 松套结构：
将一次涂覆后的光纤放在一个管子中，管中填充油膏，形成松 套结构，它机械性能好，放水性能好，便于成缆。
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线路专业委员会
光纤通信原理－光纤的分类（1）
按折射率分：阶跃光纤、渐变光纤（了解）
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线路专业委员会
光纤通信原理－光纤传输的本质
• 属于有线通信 • 以光波为载波，以光导纤维为介质的通信方式
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线路专业委员会
光纤通信原理－光纤通信特点
优点 • 频带宽，容量大
• 传输衰减小，距离远
• 信号干扰小，质量好 • 保密性好 • 原料丰富 • 尺寸小，重量轻
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缺点 脆弱 敷设安装不方便 不能传输电能
n(r)
n1 n1 n2 n2
n(r)
r
d1 d2
13
r
d1 d2
线路专业委员会
光纤通信原理－光纤的分类（2）
• 按波长分（了解）
α(dB)
长波光纤（1310nm和1550nm）、短波光纤（600-900nm）
600-900
1310
1550
14
Λ(nm)
线路专业委员会
光纤通信原理－光纤的分类（3）
传播，其余的高次模全部截止。 （2）纤径为4~10um。
（3）避免了模间色散，传输带很宽，传输容量及距离很大，适用于大容量、长
距离传输。
15 线路专业委员会
光纤通信原理-光纤的导光原理（1）
• 全反射原理
根据光的折射定律： n1Sinθ1＝：n2Sinθ2
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线路专业委员会
光纤通信原理-光纤的导光原理（2）
（2）色度色散
输入脉冲
输出脉冲
种类：
模间色散
色 度 色 散 材料色散 波导色散
多模光纤
由二氧化硅引起 由波导结构引起
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线路专业委员会
光纤通信原理-单模光纤主要特性参数(5)
• （2）色Hale Waihona Puke Baidu色散曲线
Dispersion (ps/nm.km) 20 10 0 -10
-20
1100 1200 1300 1400 1500 Wavelength (nm)
光缆线路工程设计培训
武汉鑫四方通信工程有限公司企业培训部
线路专业委员会
总体培训目标
• 有概念 • 代查勘（可研、初设） • 协助完成本地网传输线路工程设计的组网 方案
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线路专业委员会
光传输线路基本知识－提纲
• 传输线路在通信网中所处的位置 • 光纤通信原理
• 光传输线路系统构成
• 光传输线路工程主要设计任务及阶段划分
n n
2
1
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线路专业委员会
光纤通信原理-单模光纤主要特性参数（1）
• 衰耗 a • 色度色散 D（λ） • 模场直径 d • 截止波长 λc • 偏振模色散 PMD
18 线路专业委员会
了解
光纤通信原理-单模光纤的特性参数(2)
（1）衰耗
本征吸收
吸收 衰 耗 杂质吸收 瑞丽散射 结构散射 紫外吸收带 0.12 μm ~1 μm 红外吸收带 9μm,12.5 μm 1/λ
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线路专业委员会
光纤通信原理-单模光纤主要特性参数(8)
（5）偏振模色散PMD（了解）
理想光纤
快轴
实际光纤
慢轴
PMD = 时间延迟
25 线路专业委员会
光纤通信原理-单模光纤主要特性参数(9)
（5）偏振模色散
内在因素
典型值：≤0.05ps/√km
链路设计值：
≤0.5ps/√km
几何尺寸 应力
外在因素
4
散射
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线路专业委员会
光纤通信原理-单模光纤的特性参数(3)
光纤衰减曲线
0.6 衰 减 (dB/km)
用衰减系数来表示损耗，其单位是dB/km
0.5
0.4 0.3 0.2 0.1 1100 1200 1300 1400
20
1500
1600
1700
线路专业委员会
波 长(nm)
光纤通信原理-单模光纤主要特性参数(4)
• 光纤的导光原理
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线路专业委员会
光纤通信原理－光纤通信简史
1966年，高锟提出光通信概念 1970年，实验室制出第一条多模光纤，衰耗为20dB/KM
1976年，发现1310和1550两个低衰耗窗口
1980年，光纤在1550窗口的衰减系数已降到0.2dB/KM
1981年，光纤通信开始大规模商用，速率从45M-目前的400Gb/s
• 常用线路器材介绍
• 设计规范介绍
3 线路专业委员会
传输线路在通信网中所处的位置（１）
• 通信网的分类
— 按功能分
交换网 传输网 移动网 接入网
— 按范围分
国际网
长途网 本地网
— 按性质分
业务网
支撑网
4
线路专业委员会
传输线路在通信网中所处的位置(２)
通信网
本地传输网
接入网
长途传输网
本地传输网
接入网
线路专业委员会
光纤通信原理－光纤的结构(1)
通信用光纤的主要成分是高纯度石英，掺杂剂用于改变折射率。
纤芯
包 层
一次涂敷层（硅酮树
脂或聚氨基甲酸乙脂）
二次涂敷层（尼龙
9-50um 125um 1.5cm
或聚乙烯） （增加机械性能和弯曲性）
11 线路专业委员会
光纤通信原理－光纤的结构(2)
• 二次涂覆的保护结构（了解）
应力
弯曲
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扭转
线路专业委员会
光纤通信原理-单模光纤主要特性参数(10)
指 参 数 标称值 偏 差 标称值 偏 差 使用ITU－T G.652 所推荐的单模光纤 8.8～9.5um之间取一定值 不超过±0.5um 125um 不超过±1.0um λcc≤1260nm 最大值为0.36dB/Km 波 在1288 ～1339nm 波长范围内，任 一波长上光纤的衰减系数与 1310nm 波长上的衰减系数相比， 其差值不超过0.03dB/Km。 最大值为0.23dB/Km 波 在1480 ～1580nm 波长范围内，任 一波长上光纤的衰减系数与 1550nm 波长上的衰减系数相比， 其差值不超过0.03dB/Km。 1300 ～ 1339 范 围 内 不 大 于 波 3.5ps/nm.Km 1271 ～ 1360 范 围 内 不 大 于 5.3ps/nm.Km 波 不大于18ps/nm.Km 1300～1324nm 0.093ps/(nm 2 ·Km) 0.3ps/Km
5
线路专业委员会
传输线路在通信网中所处的位置(3)
长途网
城市骨干网
接入网 终端设备
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线路专业委员会
光纤通信原理－提纲
• 光纤通信发展简史 • 光纤通信的本质 • 光纤通信特点 • 光纤的结构 • 单模光纤主要特性参数 • 光纤的种类 • 光缆的结构 • 光缆的种类 • 光纤光缆的选用原则
• 光纤的分类