光纖資料大全之光纖分類
(作者未知) 2009/7/30
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按折射率分布分
按折射率分布情況分:階躍型和漸變型光纖。
階躍型:光纖的纖芯折射率高于包層折射率,使得輸入的光能在纖芯一包層交界面上不斷產(chǎn)生全反射而前進。這種光纖纖芯的折射率是均勻的,包層的折射率稍低一些。光纖中心芯到玻璃包層的折射率是突變的,只有一個臺階,所以稱為階躍型折射率多模光纖,簡稱階躍光纖,也稱突變光纖。這種光纖的傳輸模式很多,各種模式的傳輸路徑不一樣,經(jīng)傳輸后到達終點的時間也不相同,因而產(chǎn)生時延差,使光脈沖受到展寬。所以這種光纖的模間色散高,傳輸頻帶不寬,傳輸速率不能太高,用于通信不夠理想,只適用于短途低速通訊,比如:工控。但單模光纖由于模間色散很小,所以單模光纖都采用突變型。這是研究開發(fā)較早的一種光纖,現(xiàn)在已逐漸被淘汰了。
為了解決階躍光纖存在的弊端,人們又研制、開發(fā)了漸變折射率多模光纖,簡稱漸變光纖。
漸變型光纖:光纖中心芯到玻璃包層的折射率是逐漸變小,可使高次模的光按正弦形式傳播,這能減少模間色散,提高光纖帶寬,增加傳輸距離,但成本較高,現(xiàn)在的多模光纖多為漸變型光纖。漸變光纖的包層折射率分布與階躍光纖一樣,為均勻的。漸變光纖的纖芯折射率中心最大,沿纖芯半徑方向逐漸減小。由于高次模和低次模的光線分別在不同的折射率層界面上按折射定律產(chǎn)生折射,進入低折射率層中去,因此,光的行進方向與光纖軸方向所形成的角度將逐漸變小。同樣的過程不斷發(fā)生,直至光在某一折射率層產(chǎn)生全反射,使光改變方向,朝中心較高的折射率層行進。這時,光的行進方向與光纖軸方向所構成的角度,在各折射率層中每折射一次,其值就增大一次,最后達到中心折射率最大的地方。在這以后。和上述完全相同的過程不斷重復進行,由此實現(xiàn)了光波的傳輸?梢钥闯,光在漸變光纖中會自覺地進行調(diào)整,從而最終到達目的地,這叫做自聚焦。
按工作波長分
按光纖的工作波長分類,有短波長光纖、長波長光纖和超長波長光纖。
常用光纖規(guī)格
單模: 8/125μm, 9/125μm, 10/125μm
多模: 50/125μm 歐洲標準 62.5/125μm 美國標準
工業(yè),醫(yī)療和低速網(wǎng)絡: 100/140μm, 200/230μm
塑料光纖: 98/1000μm 用于汽車控制。
光纖制造
目前通信中所用的光纖一般是石英光纖。石英的化學名稱叫二氧化硅(SiO2),它和我們?nèi)粘S脕斫ǚ孔铀玫纳白拥闹饕煞质窍嗤。但是普通的石英材料制成的光纖是不能用于通信的。通信光纖必須由純度極高的材料組成;不過,在主體材料里摻入微量的摻雜劑,可以使纖芯和包層的折射率略有不同,這是有利于通信的。
制造光纖的方法很多,目前主要有:管內(nèi)CVD(化學汽相沉積)法,棒內(nèi)CVD法,PCVD(等離子體化學汽相沉積)法和VAD(軸向汽相沉積)法。但不論用哪一種方法,都要先在高溫下做成預制棒,然后在高溫爐中加溫軟化,拉成長絲,再進行涂覆、套塑,成為光纖芯線。光纖的制造要求每道工序都要相當精密,由計算機控制。在制造光纖的過程中,要注意:
①光纖原材料的純度必須很高。
②必須防止雜質(zhì)污染,以及氣泡混入光纖。
③要正確控制折射率的分布;
④正確控制光纖的結構尺寸;
⑤盡量減小光纖表面的傷痕損害,提高光纖機械強度。
光纜的優(yōu)點
光導纖維是一種傳輸光束的細微而柔韌的媒質(zhì)。光導纖維電纜由一捆光纖組成,簡稱為光纜。光纜是數(shù)據(jù)傳輸中最有效的一種傳輸介質(zhì),它的優(yōu)點和光纖的優(yōu)點類似,主要有以下幾個方面:
(1)頻帶較寬。
(2)電磁絕緣性能好。光纖電纜中傳輸?shù)氖枪馐,由于光束不受外界電磁干擾與影響,而且本身也不向外輻射信號,因此它適用于長距離的信息傳輸以及要求高度安全的場合。當然,抽頭困難是它固有的難題,因為割開的光纜需要再生和重發(fā)信號。
(3)衰減較小。可以說在較長距離和范圍內(nèi)信號是一個常數(shù)。
(4)中繼器的間隔較大,因此可以減少整個通道中繼器的數(shù)目,可降低成本。根據(jù)貝爾實驗室的測試,當數(shù)據(jù)的傳輸速率為420Mbps且距離為119公里無中繼器時,其誤碼率為,傳輸質(zhì)量很好。而同軸電纜和雙絞線每隔幾千米就需要接一個中繼器。
如何安裝
在使用光纜互聯(lián)多個小型機的應用中,必須考慮光纖的單向特性,如果要進行雙向通信,那么就應使用雙股光纖。由于要對不同頻率的光進行多路傳輸和多路選擇,因此在通信器件市場上又出現(xiàn)了光學多路轉(zhuǎn)換器。
在普通計算機網(wǎng)絡中安裝光纜是從用戶設備開始的。因為光纜只能單向傳輸。為了實現(xiàn)雙向通信,光纜就必需成對出(未完,下一頁)
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