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长篇干货 | 弱电工程光纤传输知识大全能源分区统计
时间:2018-08-15 21:00 作者:佚名 点击:

[导读]在弱电行业,光纤的应用涉及到各个领域,光纤传输知识是我们必须熟知的内容

长篇干货 | 弱电工程光纤传输知识大全能源分区统计

前言:

在弱电行业,光纤的应用涉及到各个领域,光纤传输知识是我们必须熟知的内容,今天的文章包含了我们经常用的光纤知识。对于一些新手很有帮助!

正文:

光纤通信的优点

●通信容量大

●中继距离长

●不受电磁干扰

●资源丰富

●光纤重量轻、体积小

光通信发展简史

2000多年前,烽火台——灯光、旗语

1880年,光电话——无线光通信

1970年,光纤通信

●1966年“光纤之父”高锟博士首次提出光纤通信的想法。

●1970年贝尔研究所林严雄在室温下可连续工作的半导体激光器。

●1970年康宁公司的卡普隆(Kapron) 之作出损耗为20dB/km光纤。

●1977年芝加哥第一条45Mb/s的商用线路。

电磁波谱

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通信波段划分及相应传输媒介

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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。

反射率分布:表征光学材料的一个重要参数是折射率,用N表示,真空中的光速C与材料中光速V之比就是材料的折射率。

N=C/V

光纤通信用的石英玻璃的折射率约为1.5

光通信的发展过程

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光的基本知识

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光纤结构

光纤裸纤一般分为三层:

第一层:中心高折射率玻璃芯(芯径一般为9-10,(单模)50或62.5(多模)。

第二层:中间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125)。

第三层:最外是加强用的树脂涂层。

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1)纤芯 core:折射率较高,用来传送光;

2)包层 coating:折射率较低,与纤芯一起形成全反射条件;

3)保护套 jacket:强度大,能承受较大冲击,保护光纤。

3mm光缆 :橘色, MM,多模;黄色,SM,单模

光纤的尺寸

外径一般为125um(一根头发平均100um)

内径:单模9um;多模50/62.5um

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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

光纤的种类

按光在光纤中的传输模式可分为:

多模(Multi-Mode) (简称:MM) ;单模(Single-Mode)(简称:SM)

多模光纤:中心玻璃芯较粗(50或62.5),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10),只能传一种模式的光。实际上是阶跃型光纤的种,只是纤芯径很小,理论上只允许单一传播途径的直进光入射至光纤内,并在纤芯内作直线传播。光纤脉冲几乎没有展宽。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。

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