多模光纤与单模光纤的优缺点与应用.docVIP

目 录 摘 要 1 Abstract 1 引言 1 1光纤的发展 2 1.1单模光纤的发展 2 1.2多模光纤的发展 2 2多模与单模光纤通信的原理 3 2.1多模光纤 3 2.2单模光纤 4 3两种光纤的特性 4 3.1单模光纤的特点 4 3.2多模光纤的特点 5 3.3单模光纤与多模光纤的比较 6 4单模光纤与多模光纤的应用 6 结语 8 参考文献 8 致谢 9 多模光纤与单模光纤的优缺点与应用 学生姓名：杨荣林 学号：20095040032 单　　位：物理电子工程学院　专业：物理学The advantages and disadvantages of multimode and single-mode fiber and their application Abstract: Technology of optical fiber communication is the modern way of communication that it uses the light wave as the carrier of information transmission and information is transmitted from point to point by optical fiber regarded it as the medium.The birth and development of optical fiber communication technology is an important reform in the history of information communication. In this paper, the development of optical fiber communication and single-mode and multimode fiber characteristics and their application are discussed. Key words: Multimode optical fiber; Optical fiber; Optical fiber communication 引言 科学技术、工业、农业和国防现代化国际经济贸易中的人与人之间交流必然带来了全球性的海量信息交换。光纤通信以其通信容量大、中继距离长、抗电磁干扰等优点，己成为支撑全世界海量信息交换的最重要的技术支柱之一。光纤通信作为20世纪重要技术发明之一，己在国内外广泛应用了20多年。光纤通信正是以其通信容量大、中继距离长、抗电磁干扰等优点替代了核心网、城域网的电缆通信，正在向着接入网的用户终端推进[1]。多模光纤是指可以传输多个模式的光纤。相对普通单模光纤而言，多模光纤具有更大的数值孔径和纤芯直径。同时，因为它的模式色散大而使其带宽远远低于单模光纤。但是，由于多模光纤对传输系统中器件的要求相对于单模光纤要低得多，因此，它存在着很大的发展潜力和空间。 1光纤的发展 1.1单模光纤的发展 20世纪70年代末，人们试图用研制成功的长寿命半导体激光器来代替发光管光源，以获取更长的通信距离和更大的通信容量。可是，激光在多模光纤中传输时会发生模式噪声。为克服模式噪声，1980年成功的研制出零色散点在1.31的单模光纤(非色散位移单模光纤)。国际电信联盟(ITU—T)建议将这种单模光纤定义为G.652光纤。因为单模光纤的设计思想是只传输一个模式，所以不发生多模光纤中传输时所发生的模式噪声。因此，20世纪80年代中期，由激光器光源和G.652光纤组成的140光纤通信系统[2]，其中继距离和传输容量远远超过同轴电缆从而使光纤通信逐渐取代铜缆成为电信业采用的主要通信方式。 1.2多模光纤的发展 光纤通信的思想是由美籍华人高锟在1966年发表的论文《光频介质纤维表面波导》中提出用石英玻璃纤维(简称光纤)传送光信号进行通信。在 1970年英国邮电、贝尔实验室和康宁玻璃公司共同研制出世界第一根衰减系数为20的多模光纤[3]。应该指出的是多模光纤作为光传输介质和长寿命的半导体激光器作为光载波共同拉开了光纤通信研究的序幕。光纤通信中的传输容量的扩大和传输速度的提高、传输距离的延长都与光纤的衰减、色散、非线性效应等紧密相关。光纤品种的推陈出新过程就是人们对光纤衰减、色散、非线性效应等性能在光纤通信系统中所扮演的重要作用的认识过程。1976年美国贝尔实验室在亚特兰大至华盛顿之间建立起了世界第一个实用化光纤通信系统，其传输速度为45，采用的是多模光纤。多模光纤自发明至今为至，始终是以想方设法减小衰减和模间色散，进一步提高光纤的传输带宽为研究中心。最近几年，多模光