单模和多模光纤的特点和应用

1、WOR格 式单模和多模光纤的特点和应用专'业资料整理、光纤结构光纤是光导纤维的简称， 是一种新的光波导，是光通信系统最普遍和最重要的传输媒质。它由单根玻璃纤芯、紧靠纤芯的包层、一次涂覆层以及套塑保护层组成。（光纤呈圆柱形，由纤芯、包层和涂覆层三部分组成。）纤芯和包层由两种光学性能不同的介质构成，内部的介质对光的折射率比环绕它的介质的折射率高。包在外围的覆盖层就像不透明的物质样，防止了光线在穿插过程中从表面逸出。1.纤芯位置：位于光纤的中心部位，直径：在4-50卩m单模光纤的纤芯直径 为纤芯的成分：含有极少量掺杂剂的高纯度二氧化 硅4-10卩m ,多模光纤的纤芯直径为50卩m（如二氧化锗

2、，五氧化二磷）作用是适当提高纤芯对光的折射率，用于传输光信号。2.包层位置：位于纤芯的周围 直径：125卩m 成分：是含有极少量掺杂剂的高纯度二氧化硅。它使得光信号封闭在纤掺杂剂 （如三氧化二硼）的作用：适当降低包层对光的折射率，使之略低于纤芯的折射率，即纤芯的折射率大于包层的折射率（这是光纤结构的关键）， 芯中传输。3.光纤的最外层为涂覆层，包括一次涂覆层、缓冲层和二次涂覆 层。一次涂覆层：一般使用丙烯酸醋、有机硅或硅橡胶材料;缓冲层：一般为性能良好的填充油膏;次涂覆层：一般多用聚丙烯或尼龙等高聚物涂覆层的作用：是保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤，同时增加光纤的机械强度与可弯曲性，起着延长光纤

3、寿命的作用。涂覆后的光纤外径约2. 5 mm4.光纤最重要的两个传输特性损耗和色散是光纤最重要的两个传输特性，它们直接影响光传输的性能。(I)光纤传输损耗：损耗是影响系统传输距离的重要因素之一，光纤自身的损耗主要有散射损耗是因为材料的折射率不均匀或有缺陷、光纤表面畸变或粗糙造成的。当然，在光纤通信系统中还存在非光纤自身原因的一些损耗，包括连接损耗、弯曲损耗和微弯损耗等。这些损耗的大小将直接影响光纤传输距离的长短和中继距离的选择。（2）光纤传输色散：色散是光脉冲信号在光纤中传输，到达输出端时发生的时间上的展宽。产生的原因是光脉冲信号的不同频率成分、不同模式，在传输时因速度不同，到达终点所用的时间

4、不同而引起的波形畸变。色散结果： 这种畸变使得通信质量下降，从而限制了通信容量和传输距离。、光纤通信的工作窗口光纤损耗系数随着波长而变化，为获得低损耗特性，光纤通信选用波长范围在800-1800nm，并称850nm（800-900nm ）为短波长波段；1300-1600nm 为长波长波段，主要有1310nm和1550nm两个窗口。实用的低损耗波长是：第一代系统，波长850nm 最低损耗 2. 5dB/km分贝（dB）采用石英多模光纤；第二代系统，波长1310nm 最低损耗 0. 27dB/km, 采用石英单模最低色散光纤；第三代系统，波长1550nm最低损耗0.16dB/km，采用石英单模最低

5、损吸收损耗和散射损耗。吸收损耗是因为光波在传输中有部分光能转化为热能;耗与适应色散光纤。上述三个波长称为三个工作窗口。、光纤分类、多模光纤当光纤的几何尺寸远大于光波波长时（约m），光纤传输的过程中会存在一着几十种乃至上百种传输模式，这样的光纤称为多模光纤。由于不同的传播模式具有不同的传播速度与相位，因此，经过长距离传输会产生模式色散（经过长距离传输后，会产生时延差，导致光脉冲变宽）。模式色散会使多模光纤的带宽边窄，降低传输容量，因此，多模光纤只适用于低速率、短距离的光纤通信，目前数据通信局域网大量采用多模光纤。（一） 多模光纤的主要产品及应用性能如下表:产品名称主要性能特点及应用62.5/12

6、5卩m多模光纤（A1b）IEEE 802.3z）低衰减和高带宽，适用于千兆以太网（WOR格式低衰减，高带宽和优IEEE 802.3z50/125 p m 多模光纤（A1a）异的抗弯曲性能，适用于千兆以太网（62.5/125 卩 m&50/125 p m 多模lEE850nm和1300nm窗口优化多模光纤，适用于千兆以太网（ 亠 802.3Z ）'光纤一 A1b/A1a （OM1/OM）62.5/125 卩 m&50/125 卩 m 弯曲适用于工作窗口为850nm的1&10&40&100 Gb/s传输系统，传输距不敏感多模光纤一 A1b/A1a15

7、0m 300m和500m，光纤的最小弯曲半径7.5mm。_专业资料整理(OM2/OM3/OIM4（二） A1类多模光纤传输性能要求项目单位A1a (50/125 p mA1b ( 62.5/125 p m850nm2.4-3.52.8-3.5衰减系数dB/m1300nm*0.55-1.5tV0.6-1.5850nm200-800160-800模式带宽丄MHz kmf.'1300nm200-1200200-1000数值孔径B0.23 ± 0.02 *0.275 ± 0.015零色散波长入01295W 入 0 < 13651295W 入 0< 1365nm零

8、色散斜率S01295W 入1295W 入0 < 13650< 1365Ps/(nm 2 km)0.105+0.001(入 0 -1259)0.11< 0.001(1458-入 0)二、单模光纤4-10 pm范围，光纤只允许当光纤的几何尺寸较小，与光波长在同一数量级，如芯径在« 8种模式（基模）在其中传播，其余的高次模全部截止，这样的光纤称为单模光纤。单模光 纤避免了模式色散，适用于大容量长距离传输。（一）单模光纤分类:IEC 60793-2 和 IEC 60793-2-50中将单模光纤划分为B1.1 、 B1.2B1.3 、B2、 B4、B5、WOR格 式B6 等类

9、别，ITU-T 也在 G.652、G.653、G.654、G.655、G.656、G.657 等建议中分别规范了各专'业资料整理种单模光纤的定义和特性，而GB/T 9771的各部分参照IEC 60793-2-50 和ITU-T G.65x 系 列制订。其对应关系在下表中总述。种给定型号的单模光纤 （例如：B4），通过对模场直径（也称有效面积）、色散系数、色散曲线的斜率、截止波长等参数进行适配的最优化，而获得不同的应用方式。表单模光纤的分类和定义GB/T 9771.17常规命名ITU分类名称主要特征非色散位移单模光纤截止波长位移单模光纤以及IEC分类名称B1.1B1.2 bB1.2 cG

10、.652.AG.652.BG.654.AG.654.B1300nm 至 1324nm 之零色散波长在间，在1310n m窗口性能最优化，在1550nm窗口也能*兼容使用截止波长位移 1310nm至1530nm之间，至并且在1550nm窗口性能最优化。B1.2 类光纤主要应光在海底光缆中偶尔也可应用于陆G.654.C波长段扩展B1.3类光纤除性能与B1.1类光纤相似之外，G.652.C的非色散位B1.3还具有1383nm 水峰处较低的衰减，从 而也能G.652.D移单模光纤色散位移单B2 aG.653.A模光纤B2 bG.653.B*在1360nm至1460nm窗口兼容使用1525nm 至 15

11、75nm 之零色散波长在间，在1550nm窗口性能最优化。为避免四波混频效应只有在低功率或可能的场合或固定信道 时才B4_c-C*之外，在非零色散位B4_dG.655.D1550nm窗口性能最优化，并且截止波长可以转移单模光纤B4_eG.655.E移到1310nm以上区域宽波长段光“-在1460nm至1625nm窗口性能最优化，并且零传输用非零B5G.656G.655.A 、B、可以采用复用频道传输零色散波长在 1530nm 至1565nm波段色散波长小于1460nm色散位移单模光纤接入网用弯与B1类光纤兼容，但最小弯曲3半径为10mmB6 a1G.657.A1曲不敏感单B6 a2G.657.

12、A2或7.5mm,适合在接入网中及室内使用。工作模光纤接入网用弯B6 b2G7657.B2波长在1260nm1625nm 不与B1.3类光纤兼容，但最小弯曲半径为曲不敏感单B6 b3G.657.B3或5mm 5.0mm适用于室内短距离的通信传模光纤输，工作波 1310nm 1550nm 和 1625nm长在（二）几种单模光纤的特点和应用I. G. 652标准单模光纤特点及应用零色散波长在1310nm附近。既可以使用在1310nm波长区域，也可以使用在 1550nm 波长区域。最佳工作波长在 1310nm区域。当工作波长在1.3卩m时，光纤色散很小，系统的传输距离只受光纤衰减所限制。光纤在1.3

13、卩m波段的损耗较大；在 1.55m波段的损耗较小。入 CC W 1260nmb光纤截止波长：入cf < 1250nm光缆截止波长:模场直径：1310nm处的模场直径是8.6-9.5卩m 士 0.7 。在1550nm处没有具体规定，但一般不大于10. 3 卩m。衰减：衰减系数最大值在1310nm 窗口，A 级为 0.36dB/km, B 级为 0.40dB/km; 衰减系数最小值在1500nm窗口，A级为 0.22dB/km, B级为 0.25dB/km色散：零色散波长范围是1300-1324nm。偏振模色散（PMD系数最大值：0. 3ps/WDM传输，2. G. 653色散位移光纤特点及

14、应用色散位移光纤在1.55卩m色散为零，不利于多信道的 用的信道数较多时，道间距较小，这时就会发生四波混频（FWM导致信道间发生串扰。如果光纤线路的色散为零，FWM （四波混频）的干扰就会十分严重；如有微量色散FWN干扰反而还会减少。光纤截止波长：入cf<1250nm.模场直径：1550nm处的模场直径是7. 88.5卩 m 0.8.士衰减：衰减系数最大值 在1310nm窗口，A级 为0.40dB/km, B级 0.45dB/km, 级为为C0. 55dB/kmkm偏振模色散PMD系数最大值：0.(3p s/此种光纤除了在日本等国家干线网上有应用外，在我国干线网上几乎没有应用3. G65

15、4截止波长位移光纤特点及应用零色散波长在1310nm附近，截止波长位移到较长的波长，所以该光纤也被称为截止波长位移单模光纤。217-20 Ps/(nm- km)工作波长为1.55 a m,在该波长附近上的衰减最小。零色散点在1300nm附近，但在 1550nm窗口色散较大，约为光纤截止波长：1350nm<入cf<1600nm.模场直径：1550nm处的模场直径 是9.510.5m 0.7.衰减：衰减系数最大值 在1550nm窗口0.19dB/km, B级 0. 22dB/km为色散：1550nm色散系数最大 值ps/(n 2 km)。m20 P s/(nm21550nmkm);零色

16、散斜率最大值 为0.07偏振模色散(PMD系数最大值：0. 3ps/km该种光纤主要应用于长距离数字传输系统。如海底缆。4. G655非零色散位移光纤特点及应用1.55 a非零色散光纤实质上是一种改进的色散位移光纤，其零色散波长不在在使用波长区域据有非零的小色散值,以抑制密集波分复用(DWDM中四波混频(FWM效应最佳使用波长范围在1500-1600nm 区域。光纤截止波长：入cf< 1470nm 光缆截止波长:1480nm。模场直径：(8.0-11.00.7衰减：衰减系数最大值 在1500nm 窗口，A 级为0.22dB/km, B级 0.25dB/km为nm 1530 w入min w

17、 入max w 1565，非零色散区绝对值C波段色散：非零色散 区ps/(nm2 km) : w Dmin w Dmaxw 10 , Dmax Dmin w 1.05.0 Ps/(nm2 - km);G.655偏振模色散PMD系数最大值：0.(3p s/非零色散光纤适用于通信网和其他通信设备，它特别适用 于DWD系统的传输。5. G657 接入网用弯曲不敏感单模光纤G657AB1.类光纤兼容，但最小弯曲半径与3 为10mm或7.5mm,适合在接入网中及室内使用,G657B不与类光纤兼容但最小弯曲半径为7.55.0mm适用于室内mm或短距离的通信传输，工作波长 在1310nm 1550nm162

18、5nn。和零色散波长在1310nm附近。既可以使用在1310nm波长区域，也可以使用在1550nm入 CC W 1260nm。波长区域。最佳工作波长在1310nm区域。光纤截止波长：光纤截止波长未做规定，光缆截止波长:模场直径：G657A: ( 8.6-9.5）卩 m 士 0.4G657B: （6.3-9.5）卩 m 士 0.4衰减：B6类单模光纤的衰减系数应符合下表规定表.B6类单模光纤的衰减系数光纤类型使用波长(nm)13101383 ± 3B1.3 和B6a+5501625B6b色散：零色散波长范围是131016251383 ± 3155016251300-1324n

19、m。偏振模色散(PMD系数最大值：0. 3p s/km宏弯损耗：B6类单模光纤的宏弯损耗参数应符合下表规定。表.B6 类单模光纤的宏弯特性条件B6a弯曲半径mm圈数1550nm1510< 0.2510< 0.757.5最大衰减值(dB/km)0.380.380240.280.50.50.30.4单位dB技术指标1550nm< 0.03< 0.10< 0.50B6b< 0.10< 0.20< 1.00一点在任何事该干啥不啥觉反自己受顺多大爱委屈得住多啼东西别别扭扭改得不了糟糕的现状。心子开 少东西，大致就是这么个理儿吧。此生做点本没义意事，你要能给

20、他什么意义，他就有什么意义。与其终日冥想人生有何意义，不如试用四递爱怕沉默。太多的人，以为爱到深处是无言。其实，爱是很难描述的一种情感，需要详尽的表达和五、有些路，只能一个人走。六、有一种落差是，你配不上自己的野心，也辜负了所受的苦难七、有些决定，只需要一分钟，可是，却会用一辈子，去后悔那一分钟。“真然想通了我佛如这五个字说来简单，“忽然想算面壁十八” “HI什么通了你 ,你就不会有烦恼，但达到这地步之前，你一定已不知道有过多少烦恼。八九、如果他总为别人撑伞，你何苦非为他等在雨中。十、我对前任的感觉很简单得哪怕他的女朋友来我面是明白爱：我吃不会觉得烦其 实没那么好吃。就像在看别人吃一碗总以为为什么说们紬不起得珍惜眼想人？在未可手道别重都可能我们以为每会重逢，总会有缘再会， 叹息，都可能是人间最后的一声叹息。生若递我在那该觀趣啊其你得里有过你其可可也只没到喜欢为想了烦说人生无悔，都是赌气的话。人