光纤基本知识

光纤基本知识光纤基础知识光纤按传输模式来划分单模光纤(Single-mode)和多模光纤(Multi-mode)。单模光纤：单条光路径，只传输一种模式的光(即只传输从某特定角度射入光纤的一束光)，由于完全避免了模式色散，使得单模光纤的传输频带很宽，因而适用于大容量、长距离的传输系统，以发光二极管或激光器为光源，采用1310nm和1550nm两个波段。多模光纤：多条光路径，可同时在一根光纤中传输多种模式的光，由于色散和相差，其传输性能较差、频带较窄、容量小、距离也较短，以激光器为光源，采用850nm和1300nm两个波段。.光纤的规格(常用)单模：8/125》m，9/125|jm，10/125|jm多模：50/125pm欧洲标准；62.5/125》m美国标准工业，医疗和低速网络：100/140》m，200/230》m塑料：98/1000》m用于汽车控制。(注：光纤内直径/光纤外直径)1970年，康宁科学家罗伯特•莫勒博士、唐纳德•凯克博士和皮特•舒尔茨博士(Drs.RobertD.Maurer,DonaldB.Keck,andPeterC.Schultz)发明了世界上第一根低损耗光纤：细如发丝般高度透明的玻璃丝，通过光在纤芯内的反射传递信息。和传统的同轴线或双绞线不同的是，光纤能为电信运营商提供近乎无限的带宽，以满足全世界日益增长的语音、数据及视频传输需要。此后光纤的技术发展及商业化，使电信及信息技术行业发生了革命性的变化。时至今日，康宁依然是国际光纤行业的市场领军者，可提供全系列单模及多模光纤产品以满足各种网络应用需求。目前光纤产品用的约来越多了，下面收集了一些关于光纤的基本知识。光纤的中心是光传播的玻璃芯，光纤通常被扎成束，外面包围着一层折射率比玻璃芯低的玻璃封套以使光纤保持在芯内，再外面是一层薄的塑料外套用来保护封套。光纤极高的可靠性和传输质量以及光纤在设计制造中新技术的不断采用使得光纤的使用范围越来越广泛。多模光纤和单模光纤光纤系统按照光的传输模式可分为多模光纤和单模光纤两大类.单模光纤(SingleModeFiber):单模光纤在给定波长上只能以单一模式传输，单模光纤传输频带宽，传输容量大；单模光纤和多模光纤可以从纤芯的尺寸大小来简单地判别。中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10pm),只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，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。后来又发现在1.31pm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这就是说在1.31pm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1.31pm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1.31|Jm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1.31|Jm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU-T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。多模光纤(MultiModeFiber)：是在给定的波长上以多种模式传输的光纤，多模传输时由于不同模式的光沿线传输的速度不同会产生相位差将导致传输失真因而使其传输频带受限。中心玻璃芯较粗(50或62.5pm)，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。在ISO/IEC11801标准中二者都是被认可的传输媒介光纤的波长范围光纤布线中使用光波的几个波段：800nm~900nm短波波段；1250nm~1350nm长波波段和1500nm〜1600nm长波波段。在这些波段中，光纤在每个波段的中心波长的传输性能表现最佳，因此，多模光纤的运行波长为850nm或1300nm，单模光纤的运行波长则为1310nm或1550nm。光纤连接器光纤连接器俗称活接头，国际电信联盟ITU建议将其定义为用以稳定地但并不是永久地连接两根或多根光纤的无源组件CCITT,第VI研究组1992年3月于日内瓦通过。光纤连接器是光纤通信系统中不可缺少的无源器件，它的使用使光通道间的可拆式连接成为可能。光纤连接器的种类很多，例如：FC圆形带螺纹光纤接头ST卡接式圆形光纤接头SC方型光纤接头LC窄体方形光纤接头MT-RJ收发一体的方型光纤接头按传输模式来分类根据光纤中传输模式的多少，可分为“单模光纤”和“多模光纤”两类。单模光纤只传输一种模式，纤芯直径较细，通常在8〜10pm范围内。而多模光纤可传输多种模式，纤芯直径较粗，典型尺寸为50pm左右，相当于一根头发丝那么精细。(1)单模光纤(Single-ModeFiber,SMF)单模光纤只传输主模，也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输。单模光纤携带单个频率的光将数据从光缆的一端传输到另一端，如图3-12左图所示。图3-12单/双模光纤的信号传输SMF光纤细径较细，约10pm。单模光纤使用的光波长为1.31pm或1.55pm。目前在有线电视和光通信中，是应用最广的一种光纤。由于SMF光纤完全避免了模式散射，使得单模光纤的传输频带很宽因而适用于大容量、长距离的光纤通信。SMF光纤只能传一种模式的光，因此其模间色散很小，适用于远程通信，但还存在着材料色散和波导色散，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。后来又发现在1.31|Jm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一个为正、一个为负，大小也正好相等。这就是说在1.31pm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1.31|Jm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1.31|Jm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1.31pm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU-T在G652会议中确定的，因此它又称G652光纤。SMF光纤没有多模色散，不仅传输频带较多模光纤更宽，再加上SMF的材料色散和结构色散的相加抵消，其合成特性恰好形成零色散的特性，使传输频带更宽。（2）多模光纤（Multi-ModeFiber，MMF）多模光纤可以在单根或多根光纤上同时携带几种光波，如图3-12右图所示MMF光纤纤芯直径较粗，通常为50pm或62.5pm。由于其模间色散较大，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/s/km的光纤在2km时则只有300Mb/s