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光纤的分类和分析比较 摘要 自20世纪70年代以来，每隔几年光纤通信技术就上升到一个新的台阶。光纤传输容量几乎每年翻一番，由最初的第一代用作城市局间中继的光纤通信系统，发展到了以DWDM与掺铒光纤放大器结合的第四代光纤通信系统和以光弧子为信息载体的第五代光纤通信系统，传输速率已经由当初的每对光纤数十Mb/s发展到当今的10Tb/s以上。仅仅30多年时间，其发展速度已大大超过了人们的预料。光纤通信的众多优点，为通信领域的发展带来了蓬勃生机。（）下面先简单介绍一下各种分类标准，。虽然说在中小型局域网中，光纤用得不多，甚至根本不用，但在大中型局域网和广域网连接中，光纤则是一种非常重要，甚至主要的传输媒体。它的优越性主要体现在不易受干扰、传输速率高和传输距离远，这些都是我们在进行网络通信中所追求的重要特性。光纤与同轴电缆的结构非常相似，只不过光纤电缆没有那一层密织的网用来屏蔽，因为光纤本身就具有非常高的屏蔽性能，无须另外的屏蔽层。光纤的分类标准非常之多，主要可以从工作波长、折射率分布、传输模式、原材料和制造方法等方面来进行分类。1、按传输模式来划分 根据光纤中传输模式的多少，可分为”单模光纤”和”多模光纤”两类。单模光纤只传输一种模式，纤芯直径较细，通常在8 μm～10 μm范围内。而多模光纤可传输多种模式，纤芯直径较粗，典型尺寸为50 μm左右，相当于一根头发丝那么精细。 单模光纤（Single-Mode Fiber，SMF） 单模光纤只传输主模，也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输。单模光纤携带单个频率的光将数据从光缆的一端传输到另一端，如图 　图? 单/双模光纤的信号传输 直径较细，约为10 μm。单模光纤使用的光波长为1.31 μm或1.55 μm。目前在有线电视和光通信中，是应用最广的一种光纤。 由于完全避免了模式射散，使得单模光纤的传输频带很宽，因而适用于大容量，长距离的光纤通信。只能传输一种模式的光，因此 其模间色散很小，适用于远程通信，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在 1.31 μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这就是说在1.31 μm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1.31 μm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1.31 μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1.31 μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU－T在G652建议中确定的，因此这种光纤又被称为G652光纤。没有多模色散，传输频带较多模光纤更宽，再加上的材料色散和结构色散的相加抵消，其合成特性恰好形成零色散的特性，使传输频带更加拓宽。 （2）多模光纤（Multi-Mode Fiber，MMF） 多模光纤可以在单根或多根光纤上同时携带几种光波，如图中的右图所示。 多模光纤纤芯直径较粗，通常为50或62.5 μm。由于其模间色散较大，限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如，600 Mbps/km的光纤在2 km时则只有300 Mbps的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几千米。 光纤在过去曾用于有线电视和通信系统的短距离传输。不过自从出现多模光纤后，似乎成为了历史。但实际上，由于多模较的芯径大，且与LED等光源结合容易，在众多LAN中更有优势，所以在短距离通信领域中多模在重新受到重视。 多模按折射率分布进行分类时，可分为渐变（GI）型和阶跃（SI）型两种。型的折射率以纤芯中心为最高，沿包层徐徐降低。从几何光学角度来看，在纤芯中前进的光束以蛇行状传播。由于光的各个路径所需时间大致相同，所以传输容量较型大。） 2．按纤芯直径来划分 如果按光芯直径大小来分的话，可以分为以下类型。 　　?缓变型多模光纤：50/125 μm。 　　?缓变增强型多模光纤：62.5/125 μm。 　　?突变型单模光纤：8.3/125 μm。 50/62.5/8.3（μm）均是指光纤纤芯直径大小，125（μm）均是指光纤玻璃包层的直径大小。 因为光纤的包层直径均为125 μm，所以以上3种类型的光纤就可标识为：50 μm /125 μm（光纤直径/包层直径）缓变型多模光纤、62.5 μm/125 μm缓变增强型多模光纤和8.3 μm/125 μm突变型单模光纤。在综合布线系统中较为常用的是62.5 μm/125 μm缓变增强型多模光纤，其他两种光纤应根据工程的实际需要选用。） 3．按光纤芯折射率分布划分　 阶跃光纤所谓阶跃光纤是指：在纤芯与包层区域内，其折射率分布分别是均匀的，其值分别为 n1 与 n2 ，但在纤芯与包层的分界处，其折射率的变化 是阶跃的，如