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通信光缆光纤的分类

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通信光缆光纤的分类

发布日期:2018-09-28 作者:辉腾发光缆 点击:

通信光缆


    突变型:纤芯部分折射率不变,而在芯-包界面折射率突变。通信光缆纤芯中光线轨迹呈锯齿形折线。这种通信光缆的光纤模间色散大,带宽只有几十兆赫·公里。常做成大芯径,大数值孔径(例如芯径为100微米,NA为0.30)光纤,以提高与光源的耦合效率,适用于短距离、小容量的通信系统。

渐变型:纤芯折射率分布如图4。纤芯中心折射率较高,沿径向按下式渐变:

n(r)=n1【1-2墹(r/ɑ)α】1/2 (2)式中α为折射率分布指数。可以把这种通信光缆的光纤的纤芯分割成多层突变型光纤来分析其传输原理。在分析中可近似地认为各层内折射率均匀。当入射角为θ0的光线入射纤芯后,在各层界面依次折射。按折射定律,折射角θ1逐渐增大,直到大于全反射临界角θc;发生全反射后,即折向纤芯中心。然后,经各层时折射角又逐渐减小,到达中心时仍为θ0。结果光线呈正弦形轨迹。高次模即入射角较大的光线处于靠近包层的区域,这里折射率较小,光速较大,因此虽然路程较长,传输时间仍有可能与处于中心区的低次模接近或一致,即各模式的光线轨迹可聚焦于一点,使模间色散大大减小。当折射率分布接近抛物线(α=2)时,模间色散较小,带宽可达吉赫·公里的水平。

    单模光纤:当光纤的归一化频率ν<2.41时,光纤中只允许单一模式(基模)传输,成为单模光纤。根据式(2),这种光纤芯径和数值孔径必然很小,一般芯径只有数微米,因此连接耦合难度大。由于是单模传输,消除了模间色散,在波长1.3微米附近材料色散又趋近于零,因此带宽极大(可达数百吉赫·公里)。单模光纤被视为今后大容量长途干线通信的主要传输线。

    玻璃光纤:组成光纤的玻璃成分以SiO2为主,约占百分之几十,此外还含有碱金属、碱土金属、铅硼等的氧化物。它的特点是熔点低(1400摄氏度以下),可用传统的坩埚法拉丝,适于制做大芯径、大数值孔径光纤。这种光纤尚处于研制阶段,故应用不多。

    包层光纤:这是一种以高纯石英作纤芯、塑料(如有机硅)作包层的突变型多模光纤。芯径和数值孔径较大,例如芯径大于200微米,NA大于0.3。这种光纤便于连接和耦合,适于短距离小容量系统使用。

    塑料光纤:光纤材料主要是特制的高透明度的有机玻璃、聚苯乙烯等塑料,可做成突变型或渐变型多模光纤,光纤衰减已从初期的500~1000分贝/公里降低到数十分贝/公里,但仍须进一步降低。它的特点是柔软、加工方便、芯径和数值孔径大。

被覆光纤:裸光纤脆而易断,这是因为通信光缆光纤表面总是存在随机分布的微裂纹,在潮气、尘埃和应力作用下迅速增殖而导致破坏。在光纤拉丝的同时立即涂覆一层塑料护层,制成一次被覆光纤,可保证光纤的高强度和长寿命。但为了进一步提高其耐压和抗弯折等机械性能,便于成缆和使用,往往在表面上再挤覆一层较厚的塑料层,这便是二次被覆光纤,也称被覆光纤。它的外径一般为 1毫米左右。按照光纤在二次被覆护层中的松动状态,还可分为松包光纤和紧包光纤两类。


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