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光纤通信系统中常用的光纤有哪几种?区别是什么?

2019.05.25

光纤是光导纤维的简写,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,可作为光传导工具。传输原理是'光的全反射'。

光纤通信系统是以光为载波,利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介,通过光电变换,用光来传输信息的通信系统。利用光导纤维进行的通信叫光纤通信。



光纤传输有许多突出的优点:

1频带宽:频带的宽窄代表传输容量的大小。载波的频率越高,可以传输信号的频带宽度就越大;



2、损耗低:传输1.31um的光,每公里损耗在0.35dB以下若传输1.55um的光,每公里损耗更小,可达0.2dB以下;



3、重量轻:光纤是玻璃纤维,比重小,使它具有直径小、重量轻的特点,安装十分方便;



4、抗干扰能力强:因为光纤的基本成分是石英,只传光,不导电,不受电磁场的作用,在其中传输的光信号不受电磁场的影响,故光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力;



5、保真度高:因为光纤传输一般不需要中继放大,不会因为放大引人新的非线性失真。只要激光器的线性好,就可高保真地传输电视信号;



6、工作性能可靠:光纤系统包含的设备数量少(不像电缆系统那样需要几十个放大器),可靠性自然也就高,加上光纤设备的寿命都很长,无故障工作时间达50万~75万小时;



7、成本不断下降:由于制作光纤的材料(石英)来源十分丰富,随着技术的进步,成本还会进一步降低。



光纤作为宽带接入一种主流的方式,有着通信容量大、中继距离长、保密性能好、适应能力强、体积小重量轻、原材料来源广价格低廉等的优点,因此光纤在通信系统中的应用越来越广泛。



常用光纤规格有:

单模8/125μm,9/125μm,10/125μm

多模:50/125μm,(欧洲标准)

62.5/125μm,(美国标准)

目前在光纤通信系统中使用的光纤有石英光纤、塑包光纤、单模光纤、多模光纤。

按原材料按模式分类

石英材料塑包材料单模光纤(SMF)

多模光纤(MMF)特点低耗、宽带纤芯粗、数值孔径(NA)高传输频带更加拓宽中心玻璃芯较粗应用

有线电视和通信系统局域网(LAN)和近距离通信有线电视和光通信(较广泛)有线电视和通信系统的多距离传输


石英光纤(Silica Fiber)是以二氧化硅(SiO2)为主要原料,并按不同的掺杂量,来控制纤芯和包层的折射率分布的光纤。石英(玻璃)系列光纤,具有低耗、宽带的特点,现在已广泛应用于有线电视和通信系统。石英玻璃光导纤维的优点是损耗低,当光波长为1.0~1.7μm(约1.4μm附近),损耗只有1dB/km,在1.55μm处最低,只有0.2dB/km。



塑包光纤(Plastic Clad Fiber)是将高纯度的石英玻璃作成纤芯,而将折射率比石英稍低的如硅胶等塑料作为包层的阶跃型光纤。它与石英光纤相比较,具有纤芯租、数值孔径(NA)高的特点。因此,易与发光二极管LED光源结合,损耗也较小。所以,非常适用于局域网(LAN)和近距离通信。



单模光纤这是指在工作波长中,只能传输一个传播模式的光纤,通常简称为单模光纤(SMF:Single ModeFiber)。目前,在有线电视和光通信中,是应用最广泛的光纤。

多模

将光纤按工作波长以其传播可能的模式为多个模式的光纤称作多模光纤(MMF:MUlti ModeFiber)。纤芯直径为50μm,由于传输模式可达几百个,与SMF相比传输带宽主要受模式色散支配。在历史上曾用于有线电视和通信系统的短距离传输。多模光导纤维做成的光缆可用于通信,它的传导性能良好,传输信息容量大,一条通路可同时容纳数十人通话。可以同时传送数十套电视节目,供自由选看。

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