本科通信系统第8章.pdf

第8章通信光纤 第8章通信光纤 8.1 概述 8.2 光纤的传输特性 第8章通信光纤 8.1 概 述 1. 光纤导光原理 光纤又称光导纤维，是一种导引光波的波导，它由纤芯和 包层两部分组成，外面再加涂覆层以保护光纤。纤芯和包层是 两种折射率不同的玻璃，设纤芯折射率为n ，包层折射率为n ， 1 2 n ＞n 。按照几何光学全反射原理，射线在纤芯和包层的交界面 1 2 产生全反射，并形成把光闭锁在光纤芯内部向前传播的必要条 件， 即使经过弯曲的路由光线也不射出光纤之外，如图8.1所示。 第8章通信光纤 n n 2 1 光纤 出射 入射 图8.1 光纤导光原理 第8章通信光纤 2. 光纤的种类 1) 按光纤的材料分类　 按制造光纤的材料来分类，如表8.1所示。　　 石英光纤一般由掺杂石英芯和掺杂石英包层组成, 通常用 化学气相沉积法制成。这种光纤有很低的损耗和中等程度的色 散，有阶跃折射率和渐变折射率两种, 适用于长距离、大容量 传输。全塑光纤价格便宜，使用方便，适用于近距离，如几百 米。但由于石英光纤也不是很贵，因此即使短距离、小容量， 也逐渐趋向于采用石英光纤。 第8章通信光纤 表8.1 光纤材料及其衰减 第8章通信光纤 2) 按光纤折射率剖面分类　 按光纤折射率剖面一般可分为阶跃光纤、 渐变光纤和其它 型光纤，如图8.2所示。　 (1) 阶跃光纤。其纤芯和包层折射率呈台阶型突变。目前， 单模光纤多属此类，最早的多模光纤也属此类。　 (2) 渐变光纤。纤芯的折射率分布近似为抛物线型，又称梯 度光纤。目前，多模光纤均为此类。　 (3) 其它型光纤。其它型光纤包括有纤芯呈三角型的三角光 纤， 还有双包层型、四包层型光纤(其包层折射率各层不同) 。 上述几种类型均为新型单模光纤，但现已不强调其折射率剖 面，只强调其性能。 第8章通信光纤 阶跃光纤 (多模) 单模光纤 渐变光纤 折射率分布 芯直径 图8.2 光纤折射率剖面分类示意图 第8章通信光纤 3) 按传输模式分类 　 按传输模式和折射率剖面综合分类，如表8.2所示。 表8.2 光纤分类表 第8章通信光纤 4) 按ITU-T建议文号分类　 按ITU-T 建议文号，有G.651 , G.652 , G.653