第5光纤波导5汇编.ppt

光纤的制造 双坩埚法 管中棒法 掺杂沉积石英法 外部沉积法 轴向沉积法 内部沉积法 * 光纤的制造过程： 制造预制棒—这就是我们预想的光纤，只不过是尺寸大一些； 拉纤成丝—把预制棒拉伸成光纤，以达到所需的尺寸。 * 双坩埚法 在这种方法中，首先通过熔化含有合适玻璃成分的纯净粉末，分别制成纤心材料玻璃棒和包层材料玻璃棒。然后将这些玻璃棒作为两个同轴坩埚的坯材，其过程如图下图所示。内坩埚用来熔化纤芯玻璃，外坩埚用来熔化包层玻璃。经过一个连续的生产过程，光纤则通过从这两个同轴坩埚底部的小孔输出的熔融态玻璃拉丝而成 * * 图5.31 双坩埚法光纤制造过程 熔融纤芯材料 熔融包层材料 铂坩埚 光纤 管中棒法 所谓管中棒法，是将玻璃纤芯棒放在玻璃包层管子的里面。二者的长度都 在1米左右。纤芯棒的直径约为几厘米，而包层管的内直径稍大一点，加热 这个管棒组合体的尾 端，使玻璃变软从而能拉制出很细的光纤。 * 掺杂沉积石英法 首先用汽相沉积玻璃成分制成光纤预制棒，这个过程称为掺杂沉积石英法 又称化学汽相沉积法 或者叫做汽相氧化法 * 外部沉积法 * 图5.32 外部化学汽相沉积法 玻璃粉尘 汽相玻璃构成物 燃料 火焰 轴向沉积法 * 图5.33 轴向汽相沉积法 汽相的玻璃生成物 燃料 喷嘴 内部沉积法 * 图5.34 改进的化学汽相沉积法 旋转的石英棒 汽相的化学物质 排气口 喷灯 * 图5.35 等离子增强处理的改进的化学汽相沉积法 汽相的化学物质 等离子体 沉积层 喷灯 光纤拉制的过程 把预制棒放进拉伸炉，加热至2000 ℃，使底端受热熔化； 直径测试仪通过改变拉伸速率控制光纤直径； 涂敷设备在包层外面加上外套，同时用同心监控设备加以控制； * * * 光缆 光缆基本要求保护光纤的机械强度和传输特性，防止施工过程和使用期间光纤断裂，保持传输特性稳定。 * 光缆 光缆制造过程中需要对光纤采取强化和保护措施 抗张力强度 抗挤压能力 过度弯曲保护 损伤保护 振动隔离 防潮和防化学侵蚀 * 光缆的基本结构： 光纤 缓冲管 加强芯 外套 * * 各部分的作用： 缓冲管：是保护光纤免受环境损害的第一层结构，缓冲管中可以放入多根光纤，也可以只有一根光纤； 松缓冲管 紧缓冲管 加强芯：安装光纤时，释放光纤承受的机械压力； 外套：保护整个机构，以适应恶劣的环境。 光缆的类型： 按类型分类： 单心光缆和多芯光缆 紧套封装型光纤(又称紧套缓冲层)和松套管包装光纤(又称为松套管缓冲层) 中心放置加强件和外部放置加强件 绝缘材料加强件和金属材料加强件 圆截面几何形状和带状 * * 图5.37 松套管结构 保护套管 光纤 光纤 胶带 图5.38 松散排列的光纤槽结构 * 图5.40 具有中心加强件和凯装护套的多纤光缆 钢心 * 图5.44 6个12心的光纤带置于一个小缓冲管内,这种管子可以轻松地容纳12个或更多的光纤带 光纤带 缓冲管 光纤带堆栈 光缆的类型： 按缆芯结构特点分类： 层绞式 骨架式 中心束管式 带状式 * 按使用条件分类： 室内光缆 架空光缆 埋地光缆 管道光缆 * 特种光缆： 架空地线复合光缆（OPGW） 海底光缆 阻燃光缆 军用光缆 * 总结和讨论 * * 5.48 三种形式的脉冲展宽原理图 材料色散 波导色散 模式畸变 多模阶跃折射率光纤和渐变折射率光纤 GRIN光纤 信息传输率高 SI 光纤 耦合效率高 二者损耗差不多 GRIN光纤 适用于长距离和较高速率的传输系统 多模和单模传播 多模光纤直径大 便于操作 单模光纤没有模式展宽 信息容量大 适用于长距离和较高速率的传输系统 * 材料 工作波长 * * * * *