非常全面的光纖基礎知識
時間:2016-05-23 13:18:39 來源：
1966年7月，英藉華人高錕(K.C.Kao)博士就光纖傳輸?shù)那熬鞍l(fā)表了具有重大歷史意義的論文，其指出只要能設法降低玻璃纖維的雜質，就有可能用于通信。其后美國貝爾研究所、美國康寧玻璃公司的馬瑞爾、卡普隆、凱克等對光纖用于通訊做了大量的研究并取得了突破性的成績，使得光纖通訊技術迅速發(fā)展。如今，很多領域開始采用光纖技術作為通訊介質普遍得到應用。 opgw光纜
今天，我們通過光纖的通訊原理、結構、分類等，全面了解光纖。opgw光纜
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一、光纖的分類 按折射率分布情況可以分為突變型多模光纖、漸變型多模光纖以及單模光纖。opgw光纜
1、突變型多模光纖(多模階躍折射率光纖) 纖芯折射率為 n1 保持不變，到包層突然變?yōu)閚2。這種光纖一般纖芯直徑2a=50~80μm，光線以折線形狀沿纖芯中心軸線方向傳播，特點是信號畸變大。opgw光纜
2、漸變型多模光纖(多模漸變射率光纖) 在纖芯中心折射率最大為n1 ，沿徑向r向外圍逐漸變小，直到包層變?yōu)閚2。這種光纖一般纖芯直徑2a為50μm，光線以正弦形狀沿纖芯中心軸線方向傳播，特點是信號畸變小。
3、單模光纖 折射率分布和突變型光纖相似，纖芯直徑只有8~10 μm，光線以直線形狀沿纖芯中心軸線方向傳播。因為這種光纖只能傳輸一個模式(只傳輸主模)，所以稱為單模光纖，其信號畸變很小。
4、常用光纜 光纖的類型由模材料(玻璃或塑料纖維)及芯和外層尺寸決定，芯的尺寸大小決定光的傳輸質量。常用的光纜有：
8.3μm 芯、125μm外層、單模。
62.5μm 芯、125μm外層、多模。
50μm芯、125μm外層、多模。
100μm芯、140μm外層、多模。
二、光纖色散對光纖通信的影響 光纖色散的存在使傳輸?shù)男盘柮}沖畸變和展寬，從而產生碼間干擾。為了保證通信質量，必須增大碼間間隔，即降低信號的傳輸速率，這就限制了光纖系統(tǒng)的通信容量和傳輸距離。按照色散產生的原因，光纖色散可分為模式色散，材料色散、波導色散和極化色散。
1、模式色散 模式色散是由于不同模式的時間延遲不同而產生的，它取決于光纖的折射率分布，并和光纖材料折射率的波長特性有關。
2、材料色散 材料色散是由于光纖的折射率隨波長而改變，不同波長成分的光，其時間延遲不同而產生的。這種色散取決于光纖材料折射率的波長特性和光源的譜線寬度。
3、波導色散 波導色散是由于波導結構參數(shù)與波長有關而產生的，它取決于波導尺寸和纖芯與包層的相對折射率差。
4、極化色散 對于一個確定的光波，有兩個極化矢量，彼此正交，在單模光纖中傳播的實際上有兩個極化模式，它們在光纖中的傳播速度不同，由此產生的色散稱為極化色散。
三、光纜的優(yōu)點 主要有以下幾個方面：
1、頻帶較寬。
2、電磁絕緣性能好。光纖電纜中傳輸?shù)氖枪馐捎诠馐皇芡饨珉姶鸥蓴_與影響，而且本身也不向外輻射信號，因此它適用于長距離的信息傳輸以及要求高度安全的場合。當然，抽頭困難是它固有的難題，因為割開的光纜需要再生和重發(fā)信號。
3、衰減較小?？梢哉f在較長距離和范圍內信號是一個常數(shù)。
4、中繼器的間隔較大，因此可以減少整個通道中繼器的數(shù)目，可降低成本。根據(jù)貝爾實驗室的測試，當數(shù)據(jù)的傳輸速率為420Mbps且距離為119公里無中繼器時，其誤碼率為,傳輸質量很好。而同軸電纜和雙絞線每隔幾千米就需要接一個中繼器。
我們知道，在長距離通信中光纖早已唱起了主角，隨著INTENRET數(shù)據(jù)通信、視頻點播、可視電話、電視會議等多媒體業(yè)務的迅速擴大，對物理網絡的寬帶化、高速化提出了更高的要求，使光纖到戶和光纖到桌面的傳輸網絡逐步取代現(xiàn)有的光電混合形式成為最理想的傳輸網絡，為用戶提供寬帶高速的信息服務。相信在不久的將來，全光交換技術的將是一個普遍的應用。
