光纖資料大全之光纖分類
(作者未知) 2009/7/30
光纖的種類很多,分類方法也是各種各樣的。
從材料角度分
按照制造光纖所用的材料分類,有石英系光纖、多組分玻璃光纖、塑料包層石英芯光纖、全塑料光纖和氟化物光纖等。
塑料光纖是用高度透明的聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯(有機玻璃)制成的。它的特點是制造成本低廉,相對來說芯徑較大,與光源的耦合效率高,耦合進光纖的光功率大,使用方便。但由于損耗較大,帶寬較小,這種光纖只適用于短距離低速率通信,如短距離計算機網(wǎng)鏈路、船舶內(nèi)通信等。目前通信中普遍使用的是石英系光纖。
按傳輸模式分
按光在光纖中的傳輸模式可分為:單模光纖和多模光纖。
多模光纖的纖芯直徑為50~62.5μm,包層外直徑125μm,單模光纖的纖芯直徑為8.3μm,包層外直徑125μm。光纖的工作波長有短波長0.85μm、長波長1.31μm和1.55μm。光纖損耗一般是隨波長加長而減小,0.85μm的損耗為2.5dB/km,1.31μm的損耗為0.35dB/km,1.55μm的損耗為0.20dB/km,這是光纖的最低損耗,波長1.65μm以上的損耗趨向加大。由于OHˉ的吸收作用,0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范圍內(nèi)都有損耗高峰,這兩個范圍未能充分利用。80年代起,傾向于多用單模光纖,而且先用長波長1.31μm。
多模光纖
多模光纖(Multi Mode Fiber):中心玻璃芯較粗(50或62.5μm),可傳多種模式的光。但其模間色散較大,這就限制了傳輸數(shù)字信號的頻率,而且隨距離的增加會更加嚴重。例如:600MB/KM的光纖在2KM時則只有300MB的帶寬了。因此,多模光纖傳輸?shù)木嚯x就比較近,一般只有幾公里。
單模光纖
單模光纖(Single Mode Fiber):中心玻璃芯很細(芯徑一般為9或10μm),只能傳一種模式的光。因此,其模間色散很小,適用于遠程通訊,但還存在著材料色散和波導色散,這樣單模光纖對光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求,即譜寬要窄,穩(wěn)定性要好。后來又發(fā)現(xiàn)在1.31μm波長處,單模光纖的材料色散和波導色散一為正、一為負,大小也正好相等。這就是說在1.31μm波長處,單模光纖的總色散為零。從光纖的損耗特性來看,1.31μm處正好是光纖的一個低損耗窗口。這樣,1.31μm波長區(qū)就成了光纖通信的一個很理想的工作窗口,也是現(xiàn)在實用光纖通信系統(tǒng)的主要工作波段。1.31μm常規(guī)單模光纖的主要參數(shù)是由國際電信聯(lián)盟ITU-T在G652建議中確定的,因此這種光纖又稱G652光纖。
最佳傳輸窗口為依據(jù)
按最佳傳輸頻率窗口分:常規(guī)型單模光纖和色散位移型單模光纖。
常規(guī)型:光纖生產(chǎn)長家將光纖傳輸頻率最佳化在單一波長的光上,如1300μm。
色散位移型:光纖生產(chǎn)廠家將光纖傳輸頻率最佳化在兩個波長的光上,如:1300μm和1550μm。
我們知道單模光纖沒有模式色散所以具有很高的帶寬,那么如果讓單模光纖工作在1.55μm波長區(qū),不就可以實現(xiàn)高帶寬、低損耗傳輸了嗎?但是實際上并不是這么簡單。常規(guī)單模光纖在1.31μm處的色散比在1.55μm處色散小得多。這種光纖如工作在1.55μm波長區(qū),雖然損耗較低,但由于色散較大,仍會給高速光通信系統(tǒng)造成嚴重影響。因此,這種光纖仍然不是理想的傳輸媒介。
為了使光纖較好地工作在1.55μm處,人們設計出一種新的光纖,叫做色散位移光纖(DSF)。這種光纖可以對色散進行補償,使光纖的零色散點從1.31μm處移到1.55μm附近。這種光纖又稱為1.55μm零色散單模光纖,代號為G653。
G653光纖是單信道、超高速傳輸?shù)臉O好的傳輸媒介。現(xiàn)在這種光纖已用于通信干線網(wǎng),特別是用于海纜通信類的超高速率、長中繼距離的光纖通信系統(tǒng)中。
色散位移光纖雖然用于單信道、超高速傳輸是很理想的傳輸媒介,但當它用于波分復用多信道傳輸時,又會由于光纖的非線性效應而對傳輸?shù)男盘柈a(chǎn)生干擾。特別是在色散為零的波長附近,干擾尤為嚴重。為此,人們又研制了一種非零色散位移光纖即G655光纖,將光纖的零色散點移到1.55μm 工作區(qū)以外的1.60μm以后或在1.53μm以前,但在1.55μm波長區(qū)內(nèi)仍保持很低的色散。這種非零色散位移光纖不僅可用于現(xiàn)在的單信道、超高速傳輸,而且還可適應于將來用波分復用來擴容,是一種既滿足當前需要,又兼顧將來發(fā)展的理想傳輸媒介。
還有一種單模光纖是色散平坦型單模光纖。這種光纖在1.31μm到1.55μm整個波段上的色散都很平坦,接近于零。但是這種光纖的損耗難以降低,體現(xiàn)不出色散降低帶來的優(yōu)點,所以目前尚未進入實用化階段。 (未完,下一頁)
|