光纤的基础知识课件.ppt

弯曲损耗与光纤的弯曲半径成指数关系，弯曲半径越大，弯曲损耗越小，一般认为，当弯曲曲率半径大于 10 cm 时，弯曲损耗可以忽略不计。 3 光纤的损耗波谱曲线 根据以上分析和经验，光纤总损耗α与波长λ的关系可以表示为 式中，A为瑞利散射系数，B为结构缺陷散射产生的损耗， CW(λ)、IR(λ)和UV(λ)分别为杂质吸收、红外吸收和紫外吸收产生的损耗。 单模光纤损耗谱，示出各种损耗机理 G.652、 G.653、 G.655 的色散参数 （2）、波导色散DW 计算和实验得出, 普通单模光纤的波导色散系数 DW 在波长 0~1.8 μm 范围都是负值。 其绝对值则 由 纤芯半径、相对折射率差及折射率的分布规律确定。 一般讲，纤芯半径越小，折射率差越大，波导色散也越负。但与波长的变化不大。 3、单模光纤色散特性 在一定的波长范围内，波导色散与材料色散具有相反的符号。波导色散使零色散波长λ0 从 1273 nm向右移动了37nm 左右，总色散在λ=1310nm 附近为零，即零色散波长λ0=1310 nm 。 G.652 常规单模光纤 零色散波长λ0=1310 nm的石英光纤是一种常规单模光纤，国际电信联盟电信标准化机构 ITU – T 将其命名为G.652 光纤。这种光纤既可用于 1.31 μm 波长区，也可用于1.55 μm 波长区，是一种可供双窗口应用的单模光纤。 G.652光纤性能特点是： 1) 在 1.31μm波长处的色散为零，衰减系数约为0.35dB/km，。 2）在波长为1.55 μm附近衰减系数最小，约为 0.22dB/km，但在1.55 μm 附近其具有最大色散系数，为17 ps/(nm·km)。 3）它的最佳工作波长在1.31μm 区域。 G.653色散位移单模光纤 通过改变光纤的结构参数、折射率分布形状，力求加大波导色散，从而将零色散波长λ0从 1.310μm 位移到1.550μm，实现1.550μm处最低衰减和零色散波长一致。这种光纤称为色散位移单模光纤, ITU – T 将其命名为G.653光纤。 G.653光纤性能特点是： G.653光纤工作波长在1.550μm区域，它非常适合于长距离单信道光纤通信系统。 由于G.653光纤在1.550μm处色散为零，所以在掺铒光纤放大器（大光功率影响）通道进行波分复用信号传输时，存在的严重问题是：在1.550μm波长区的零色散产生了四波混频非线性效应。因此，G.653光纤不能应用于密集波分复用传输系统。 G.655 非零色散位移单模光纤 为了解决G.652 光纤在1.550μm处的色散限制问题和G.653光纤在1.550μm处零色散产生了四波混频非线性效应的影响。 在G.653光纤的基础上通过过改变光纤的结构参数、折射率分布形状的方法，使得这种光纤在1.550μm波长处的色散不为零，零色散波长不在1.55μm，而在1.525μm或1.585 μm。故其被称为非零色散位移单模光纤，ITU – T 将其命名为G.655光纤。 G.655 光纤性能特点是： G.655光纤在1.55μm 有适中的微量色散，其值大到足以抑制密集波分复用系统的四波混频效应，小到允许信道传输速率达到10 Gb/s以上。 G.655 光纤性能特点是： 非零色散光纤具有常规单模光纤和色散移位光纤的优点，是必威体育精装版一代的单模光纤。这种光纤在密集波分复用和孤子传输系统中使用，实现了超大容量超长距离的通信。 G.652、 G.653、 G.655 的色散参数 4、单模光纤的色散(脉冲展宽 ) Δλ-光源均方根谱宽 由单模光纤色散系数定义： 得单模光纤的色散为： 2.3.2 光纤损耗 光波在光纤中传输，随着距离的增加光功率逐渐下降，这种现象称为光纤的损耗。  由于损耗的存在，在光纤中传输的光信号，不管是模拟信号还是数字脉冲，其幅度都要减小。光纤的损耗在很大程度上决定了系统的传输距离，是光纤最重要的传输特性之一。 1、光纤的损耗系数 尽管引起光纤损耗的原因有多种，但在定义其损耗系数时，只考虑输入和输出光纤的光功率之比。 光纤的损耗系数定义 若长度为L (km)的光纤，输入光功率为Pi，输出光功率为表示Po，光纤的损耗系数定义为： （dB/km） 2、损耗的机理 光纤的损耗机理主要有三种：即吸收损耗、散射损耗和辐射损耗