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光 纤 知 识 教 材 光波段分布与光纤的作用 光纤结构 光纤导光原理（1） 光纤分类与特性（1） 光纤分类与特性（2） 光纤分类与特性（3） 光纤分类与特性（4） 光纤通信的优越性 FIBX 光波段分布与光纤的作用 光纤结构 光纤导光原理 光纤分类与特性 光纤通信的优越性 计量单位和常用符号 常用光纤英语词汇 使用光纤的注意事项和保护 1 可见光 近红外 紫外线 波长增加 (频率减少） 无线电波 X射线 ?射线 中红外 远红外 毫米波 微 波 UHF VHF FM AM 0.39um 光通信窗口（近红外光波段） 0.76um ~ 1.6um 15um 25um 300um 395THz 187.5 THz 光纤的作用：用于传输光信号。 2 涂覆层(buffer) 包层(cladding) 纤芯(core) a b c a：4-10um(单模) , 50-62.5um(多模); b：125um ; c: 250um / 900um 光纤是一种高度透明的玻璃丝，全称是光导纤维。 3 n2 n1 ?1 ?2 ?1 入射光(incident ray) 折射光(refractive ray) 反射光(reflected ray) 折射定律： n1sin?1 = n2sin?2 若 n1 n2 , 则?2 ?1 称折射率大的介质为光密质，折射率小的为光疏质。 ? (全反射现象) ? 4 涂覆层(buffer) 包层(cladding) 纤芯(core) 光纤导光原理 （2） 当光以某一角度进入纤芯时，如果入射角大于全反射的临界角，则光被封闭在纤芯中传输。 5 单模光纤 按传输模式分类 多模光纤 阶跃型光纤 按折射率分布分类 渐进型光纤 石英玻璃光纤 按材料分类 塑料光纤 多成份玻璃光纤 6 传输模式 ：光在光纤中传播时的电磁场分布形式，一种电磁场分布称为一个传播模式。 根据光纤中传输模式的数量，将光纤分类： 单模光纤：对于一定波长（或频率）的光波，只能沿着唯一的路径在光纤中传播。用SMF（single mode fiber）表示。 多模光纤：对于一定波长（或频率）的光波，可以沿着多条路径在光纤中传播。用MMF（multi-mode fiber）表示。 7 常用的单模光纤纤芯一般为4 ~ 10um , 衰减系数约为0.3dB/km ，光波在其中是单模传输，因此其损耗和色散特性都不错，适于大容量、长距离的通信。也是我们生产光纤通信无源器件中最常用的光纤。 ( SMF-28 / 250um ) 多模光纤的纤芯一般为 50-62.5um，衰减系数约为 3 dB/km ，光波在其中是多模传输，损耗和色散特性都比单模光纤要差，适于短距离、小容量的通信，特别是在局域网中（LAN）中应用较多。 8 损耗特性：光波在光纤中每传输一公里的损耗，用衰减系数表示，单位为dB。 色散特性：光波在光纤中传输的过程中，由于各种原因导致的光波脉冲展宽，单位为ps 。 9 传输容量大，频带宽 中继距离长 抗电磁干扰性好 耐化学腐蚀性强 资源丰富，节约金属材料 重量轻，易于铺设 10 FIBX