单模和多模光纤的特点和应用

1、单模和多模光纤的特点和应用一、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一样，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4-50mm,单模光纤的纤芯直径4-10mm,多模光纤的纤芯直径为为50mm。纤芯的成分：含有极少量掺杂剂的高纯度二氧化（如二氧化锗,五氧化二磷）作用硅适当提高纤芯对光的

2、折射率,用于传输光信号。2.包层位置:位于纤芯的周围直径：125mm是成分：是含有极少量掺杂剂的高纯度二氧化硅。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），它使得光信号封闭在纤芯中传输。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；二次涂覆层：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，起着延长光纤寿命的作用。涂覆后的光纤外径约2.5mm。

3、4.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。（l）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；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

4、不同，到达终点所用的时间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。二、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

5、用石英单模最低损耗与适应色散光纤。上述三个波长称为三个工作窗口。三、光纤分类一、多模光纤当光纤的几何尺寸远大于光波波长时（约lMm），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62.5/125mm多模光纤（Alb）低衰减和高带宽，适用于千

6、兆以太网（IEEE802.3z）专业资料整理零色散斜率S01295W入0W13650.105+0.001(入0-1259)ps/(nm2km)W1295W入W013650.111295W入0W1365W0.001(1458-入0)50/125pm多模光纤（Ala）异的抗弯曲性能，适用于千兆以太网（低衰减，高带宽和优IEEE802.3z62.5/125pm&50/125pm多模850nm和1300nm窗口优化多模光纤，适用于千兆以太网（IEE802.3z）光纤一Alb/Ala(0M1/0M2)62.5/125pm&50/125pm弯曲丄适用于工作窗口为850nm的1&10

7、&40&100Gb/s传输系统，传输距离可达不敏感多模光纤一Alb/Ala150m、300m和500m,光纤的最小弯曲半径7.5mm。(0M2/0M3/0M4)（二）A1类多模光纤传输性能要求目单位850nm衰减系数dB/ml300nm850nm模式带宽MHzkml300nm数值孔径零色散波长入0nmAlb(62.5/125Ala(50/l25pm)2.4352.8350.55T.5200-800200-l2000.23±0.021295W入0W13650.6T.5l60-800200-l0000.275±0.0151295W入0W1365二、单模光纤当光纤

8、的几何尺寸较小，与光波长在同一数量级，如芯径在4-10pm范围，光纤只允许一种模式（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：IEC60793-2和IEC60793-2-50中将单模光纤划分为B1.1、B1.2B1.3、B2、B4、B5、B6等类别，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种单模光纤的定义和特性，而GB/T9771的各部分参照IEC60793-2-50和ITU-TG.65x系列制订。其对应关系在下表中总述。一种给定型号的单模光

9、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。'表旨单模光纤的分类W和定义GB/T9771.17常规命名ITU分类名称主要特征以及IEC分类名称1300nm至1324nm之零色散波长在间，在非色散位移G.652.A1310nm窗口性能最优化，在1550nmB1.1'窗口也能单模光纤G.652.B兼容使用截止波长位移1310nm至1530nm之间，至并且G.654.A在1550nm窗口性能最优化。B1.2类截止波长位.B1.2b光纤主要G.654.B应用冃在海底光缆中，偶尔也可应用于陆移单模光纤B

10、1.2_cG.654.C地光匕缆中B1.3类光纤除性能与B1.1类光纤相波长段扩展1似之外，G.652.C还具有1383nm水峰处较低的衰减，从的非色散位B1.3而也能G.652.D移单模光纤在1360nm至1460nm窗口兼容使用1525nm至1575nm之零色散波长在间，在1550nm窗口性能最优化。为避免四波混色散位移单B2_aB2_bG.653.A频效应只有在低功率或可能的场合或固定信道模光纤G.653.B时才可以采用复用频道传输G.655.A、B、零色散波长在1530nm至1565nm波段B4_cC之外，在非零色散位1550nm窗口性能最优化，并且截止波长B4_dG.655.D可以转

11、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.656色散位移单色散波长小于1460nm模光纤接入网用弯与类光纤兼容，但最小弯曲10mmB6alG.657.A1曲不敏感单或7.5mm，适合在接入网中及室内使用。B6a2G.657.A2模光纤波长在1260nm1625nm接入网用弯不与B1.3类光纤兼容，但最小弯曲半径为B6b2曲不敏感单G.657.B2或沛5.0呱适用于室内短距离的通信传B6b3G.657.B3模光纤工作波1310nm、1550nm和1625nm（二）几种单模光纤的特点和应用l. G.652标准

12、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1.3pm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1.3pm波段的损耗较大；在1.55pm波段的损耗较小。 光纤截止波长：入cfW1250nm，光缆截止波长：入ccW1260nm。模场直径：1310nm处的模场直径是8.6-9.5pm士0.7。在1550nm处没有具体规定,但一般不大于103pm。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1500

13、nm窗口，A级为022dB/km,B级为025dB/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/kmWDM传输,2. G.653色散位移光纤特点及应用色散位移光纤在1.55pm色散为零，不利于多信道的用的信道数较多时，信道间距较小，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cf1250nm.模场直径:1550nm处的模场直径是v7.8-8.5生"0.8.在衰减衰减系数最大值l3l0nm窗口，A级为0.40dB/

14、km,级0.45dB/km,级为B为C0.55dB/km偏振模色散(PMD)系数最大值：0.3ps/km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. G.654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。工作波长为1.55pm，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17-20ps/（nm2km） 光纤截止波长：1350nm<Acf1600nm.模场直径：1550nm处的模场直径是衰减衰减系数最大值1550nm9.5-p10.5士窗口，

15、A级为m0.7.0.19dB/km,Bps/(nm2km);级0.22dB/km。为色散:1550nm色散系数最大20值1550nm/（2km）。ps/（nm偏振模色散（PMD）系数最大值：0.3ps/km为色散斜率最大值o.°7该种光纤主要应用于长距离数字传输系统。如海底缆。1.55pm；中四波混频4. G.655非零色散位移光纤特点及应用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一非零的小色散值，以抑制密集波分复用（DWDM）(FWM)效应 最佳使用波长范围在1500-1600nm区域。光纤截止波长：入cfW1470nm，光缆截止波长：入cc

16、W1480nm。模场直径：（8.0-11.0）pm士0.7在衰减衰减系数最大值1500nm窗口，A级0.22dB/km,级0.25dB/km为B为C波段色散:区ps/(nm2km)1.0非零色散nm：1530W入WDminWDmaxW10，minW入maxW1565，非零色散区绝对值DmaxDminW5.0ps/(nm2km);PMD）系数最大值：0.3ps/G.非零色散光纤适用于通信网和其他通信设备,655于偏振模色散（km它特别适用DWDM系统的传输。10mm或7.5mm，适合在接入网中及室5. G.657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为内使用,G

17、657B不与3.1B类光纤兼容但最小弯曲半径为7.55.0mm，适用于室内mm或在短距离的通信传输，工作波长1310nm、1550nm1625nm。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：入ccW1260nm。 模场直径：G657A:(8.6-9.5)pm士0.4G657B:(6.395)pm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)最大衰减值=(dB/km)13101383土30.380.

18、38B1.3和B6aB6b15501625131016251383土315501625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/km0.240.280.50.50.30.4条表B件!6类单模光纤的宏弯特性单位：dB1技术.指标B6aB6b弯曲半径mm圈数ILLC_一1550nm1625nm1550nm1625nm宏弯损耗：B6类单模光纤的宏弯损耗参数应符合下表规定。1510W0.25W1.0W0.03W0.10101W0.75W1.5W0.10W0.207.51W0.50W1.00一点，任何事该干啥不啥，反自己受顺多大的委屈得住多啼东西，别扭扭改

19、得不了糟糕的现状。心子开少东西，大致就是这么个理儿吧。此生做点有没义意义。你要能给他什么意义，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。通了”，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。你”“忽然想九、如果他总为别人撑伞，你何苦非为他等在雨中。我也不会种得得其就像在看别人吃一碗十香我对前任的感觉很简单得哪怕他的女朋友来心里前明白的实没那么好吃。总以为为什么说们声是不起得珍惜眼想人？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。十二生悔得最好多无候碰到我心里有过你其可可惜只没到间欢为想想，说人生无悔，都是赌气的话。人十三、我说不出来为什么爱你，但我知道，你就是我不爱别人的理由。十四、当你在转圈的时候，这个世界很大，当你勇往直前，这个世界就很小。凡是通现努男得之间得恋管是感情答是物品,都会使人顿快珍惜之的规律是容易得到的就容易放弃。在感情上，当天是。要的，即使心里很爱，也需要给追求者时