讲稿4-2012-光纤基础.pdf

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讲稿4-2012-光纤基础

光纤结构、导波原理及制造孙军强 Email ：jqsun@mail.hust.edu.cn 2012-12-05 © HUST 2012 2012-12-05 1 主要内容介绍光纤结构、分类、特性和射线光学解释圆波导模式及其理论简介* 单模光纤的特性、材料以及制造工艺光纤的几种成缆方式 2012-12-05 © HUST 2012 2012-12-05 2 光纤的结构和模式纤芯包层涂覆层 2012-12-05 © HUST 2012 2012-12-05 3 纤芯 1) 位置：光纤的中心部位 2) 尺寸：直径d1 = 4 μm ~ 50 μm 3) 材料：高纯度SiO ，掺有极少量的掺杂剂(GeO ，P O ) ， 2 2 2 5 作用是提高纤芯对光的折射率(n1) ，以传输光信号纤芯 2012-12-05 © HUST 2012 2012-12-05 4 包层 1) 位置：位于纤芯的周围 2) 尺寸：直径d2 = 125 μm 3) 材料：其成分也是含有极少量掺杂剂的高纯度SiO 。而 2 掺杂剂(如B O ) 的作用则是适当降低包层对光的 2 3 折射率(n ) ，使之略低于纤芯的折射率，即n ＞ 2 1 n2 ，它使得光信号能约束在纤芯中传输包层 2012-12-05 © HUST 2012 2012-12-05 5 涂覆层 1) 位置：位于光纤的最外层 2) 尺寸：涂覆后的光纤外径约为1.5 mm 3) 结构和材料：包括一次涂覆层，缓冲层和二次涂覆层 a) 一次涂覆层一般使用丙烯酸酯、有机硅或硅橡胶材料 b) 缓冲层一般为性能良好的填充油膏(防水) c) 二次涂覆层一般多用聚丙烯或尼龙等高聚物 4) 作用：保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤，同时又增加了光纤的机械强度与可弯曲性，起着延长光纤寿命的作用 2012-12-05 © HUST 2012 2012-12-05 6 光纤的分类按传输的模式数目分