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2017-11-09 6380
光纤通信是从上世纪70年代开始发展起来的,和其他有线传输介质相比,光纤具有频带宽(理论上通频带可达30亿兆赫兹)、重量轻(光纤每40km纤芯的重量是1kg)、体积小(单模光纤的纤芯直径约为8~10µm;多模光纤的纤芯直径约为50~75µm)、传输距离长(多模光纤传输距离为几Km,单模光纤传输距离可达几十Km)、抗干扰能力强(光纤是由非金属材料制成,不导电、无电感,因此不受电磁干扰)等优点,是目前综合布线系统中不可缺少的一种传输介质。
但是,光纤本身也有缺点,如质地较脆、机械强度低就是它的致命弱点。稍不注意,就会折断于光缆外皮当中。
(1)光纤的结构
光纤由纤芯、包层、涂敷层、加强件和护套构成。
纤芯的材料为高纯度SiO2,并参有少量参杂剂,以提高折射率。
包层通常也用高纯度SiO2制造,并参有参杂剂,起到保护纤芯和封闭光束的作用。为了完全封闭光束,使光波实现全反射传输,要求包层材料的折射率要低于纤芯。
涂敷层的材料是环氧树脂或硅橡胶,其作用是增强光纤的机械强度,增加柔韧性。
加强件用来提高光纤的强度。因为光纤非常脆弱,不用加强件来提高强度很难进行敷设。
护套起到对光纤的保护作用。
(2)光纤的分类
1)按制造光纤所用材料分类
可分为以下三类:
①玻璃光纤
纤芯与包层都是玻璃,损耗小,传输距离长,成本高。
②胶套硅光纤
纤芯是玻璃,包层为塑料,特性同玻璃玻璃光纤差不多,成本较低。
③塑料光纤
纤芯与包层都是塑料,损耗大,传输距离很短(100m),价格很低。多用于家电、音响,以及短距离的图像传输。
2)按传输模式分类
按照光在光纤中的传输模式分为单模光纤和多模光纤。
①单模光纤
纤芯直径很小,在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大,传输距离长。
②多模光纤
在给定的工作波长上能以多个模式同时传输,形成模分散,从而限制了多模光纤的带宽和传输距离。但多模光纤的成本较低,一般用于建筑物内或地理位置相邻的环境下。
3)按折射率分类
按折射率分类光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤两种。
①跳变式光纤
跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是常数,在纤芯和保护层的交界面折射率呈阶梯型变化。
单模光纤一般采用跳变型折射率分布。
②渐变式光纤
渐变式光纤纤芯的折射率随着光纤半径的增加而按一定规律减小,到纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率。这样能减少模间色散,提高光纤带宽,增加传输距离。
目前,多模光纤多为渐变式光纤。
4)按工作波长分类
按工作波长分类,有短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤。
多模光纤的工作波长为短波长850nm和长波长1300nm,单模光纤的工作波长为长波长1310nm和超长波长1550nm。
(3)常用光纤规格
单模光纤:8.3/125µm、9/125µm、10/125µm。
多模光纤:50/125µm(欧洲标准)、62.5/125µm(美国标准)。