光纤通信测量1

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光纤测量方面的教学课件,值得一看!

光纤通信测量

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参考书目

光纤通信工程(修订版),赵梓森著，人民邮电出版社光纤光缆工程测试，胡先志，刘泽恒等著，人民邮电出版社光缆通信系统指标与测试，韦乐平，邓忠礼等著，电子工业出版社

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第1章光纤及光通信系统

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1.1光纤

光纤用来传导光信号结构：纤芯和包层全反射条件：n1n2纤芯包层

光纤的结构

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涂覆层

作用：增加机械强度和可弯曲性，防水预涂覆层：几十微米，一次涂覆缓冲层：多用硅树脂二次涂覆：最外层，尼龙材料紧套和松套光纤

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光纤的折射率分布描述从光纤纤芯到包层的折射率随半径的变化纤芯n2(r)=n12[1-2D(r/a)g]ra包层n2(r)=n22=常数r=ag折射率分布指数

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光纤的折射率分布

光纤折射率分布

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折射率分布指数g=1三角形分布g=2抛物线分布(梯度分布)g→∞阶跃分布

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归一化频率V

V=2p(a/l)NA=RaNA芯中导模数量V2gN()2g2

Vc

VcVc

g2g

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设计原则高带宽和低色散：折射率分布衰减系数小：结构、掺杂、材料、制作、工艺剖面结构合理：易生产，成本低

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剖面类型——多模光纤

阶跃型多模光纤n2

n1n2

折射率分布

梯度型多模光纤n(r)n2

n1n(r)

折射率分布

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剖面类型——多模光纤1、非色散位移单模光纤(G.652光纤)匹配包层和下凹包层

SiO2+GeO2

SiO2+GeO2

SiO2SiO2+F非色散位移单模光纤折射率分布

SiO2

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2、色散位移单模光纤(G.653光纤)

分段芯和双台阶芯型

(a)三角芯

(b)双台阶芯

1550nm低衰减和零色散，抗弯性好、连接损耗低，设计自由度多，简单控制波导色散，实现零色散波长的移动

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3、截止波长位移单模光纤(G.654光纤)

匹配包层型和下凹内包层型纯SiO2纯SiO2

SiO2SiO2+F

SiO2+F

靠包层掺杂F使折射率下降优点：在1550nm波优点的最低衰减为0.15dB/km。

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4、非零色散位移单模光纤(G.655光纤)

三角芯型和双环芯型

(a)三角芯

(b)双环芯

内环具有可移动零色散波长的作用，外环对实现大有效面积和微弯曲损耗三角芯具有略低的衰减，双环芯则具有稍大的有效面积

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5、色散补偿单模光纤

(a)分段芯

(b)三包层

6、色散平坦单模光纤

(a)双包层

(b)三包层

(c)四包层

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光纤的传输特性衰减衰减是光纤的一个重要传输参数，它表明白光纤对光能的传输损耗，其对光纤质量的评定和光通信中中继距离的确定起着决定性的作用。原因：吸收损耗，散射损耗，附加损耗

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吸收损耗

本征吸收:紫外吸收和红外吸收材料中杂质吸收：过渡金属

元素和OH-离子结构中原子缺陷吸收：热鼓舞和强辐射

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散射损耗

光纤中产生的散射损耗主要有：瑞利散射、米氏散射、波导散射、受激布里渊散射、受激拉曼散射、附加结构缺陷和弯曲散射、泄漏。在光纤制造中，熔融态玻璃