光纤与光缆课件.pptVIP

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2023-10-30 发布于北京
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光纤与光缆课件.ppt

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2.3 光纤的特性 ② 脉冲时延法。脉冲时延法是单模光纤色散测量的替代测量法。使不同波长的窄光脉冲分别通过已知长度的受试光纤时，测量不同波长下产生的相对群时延，再由群时延差计算出被测光纤的色散系数。 3. 模场直径（1）模场与模场直径模场是光纤中基模的电场在空间的强度分布。在单模光纤中，只有基模传输，然而这种传输并不完全集中在纤芯中，而有相当部分的能量在包层中传输，所以不用纤芯的几何尺寸作为单模光纤的特性参数，而是用模场直径作为描述单模光纤中光能集中程度的度量。上一页下一页返回 2.3 光纤的特性对于模场直径，可以理解为单模光纤的接收端面上基模光斑的直径，实际上基模光斑没有明显的边界，它的特征表现是纤芯区域光强最强，而沿截面径向呈逐渐减弱的形式。单模光纤的模场直径d可近似表示为式中λ为光波波长（μm）、NAmax为最大数值孔径。上一页下一页返回（2-24） 2.3 光纤的特性 4. 截止波长截止波长是单模光纤特有的重要参数，它表示使光纤实现单模传输的最小工作波长，用λc表示。使用截止波长λc可以用来判断光纤是否是单模光纤，即比较其工作波长λ和截止波长λc的大小，当λ≥λc时，该光纤只能传输基模，是单模光纤；当λλc时，光纤不仅能够传输基模，还能传输其他高阶模式，这就不是单模光纤。可见，截止波长是保证单模光纤实现基模传输的必要条件。上一页下一页返回 2.3 光纤的特性 5. 温度特性光纤的温度特性是指由于光纤制作材料的不同，在高、低温情况下，对附加损耗的影响。光纤在制作的时候，光纤拉丝后，涂敷了一次涂敷层，其材料有硅酮树脂、丙烯酸环氧树脂等，成缆前，还要进行二次涂敷（紧套塑），多使用尼龙、聚丙烯等材料。涂敷材料的线膨胀系数约为10-3～10-4/℃，而纤芯材料（石英玻璃）的线膨胀系数约为10-7/℃,很显然线膨胀系数差别很大。当温度发生变化时，尤其是低温情况下，塑料收缩严重，产生的纵向压缩，引起弯曲和微弯损耗（附加损耗）；高温时，塑料产生的拉应力，又会引起应力损耗，只是比较小。实验表明，在-60℃低温状态下，包层的折射率与纤芯基本相同，使光纤失去了导光作用。低温情况下，光纤附加损耗比较明显；高温情况下，附加损耗不明显，如图2-21所示。上一页返回 2.4 光缆 1. 光缆的结构光缆的典型结构一般可分为缆芯、护层和加强芯三大部分。（1）缆芯缆芯是光缆构造的主体，为保证光纤的正常工作，对缆芯有一定的要求，即光纤在缆芯内排列位置合理，保证在光缆受到外力作用时，光纤不受影响。缆芯由光纤的芯数决定，可分为单芯型和多芯型两种。（2）护层象电缆一样，在光缆的外层，有一层保护层，即护层。它使光纤能适应在各种场地敷设（如架空、管道、直埋、室内、过河、跨海等）及不受外界环境因素的影响。护层可分为内护层（多用聚乙烯或聚氯乙烯等）和外护层（多用铝带和聚乙烯组成的LAP外护套加金属铠装等）下一页返回 2.4 光缆（3）加强芯加强芯（一般使用金属材料）主要承受敷设安装时所加的外力，用来保护光纤。 2. 光缆分类光缆的分类方法很多，下面作简要介绍。（1）按传输性能、距离和用途划分按传输性能、距离和用途分类，光缆可分为市话光缆、长途光缆、海底光缆和用户光缆等。（2）按光纤的种类划分按光纤的种类分类，光缆可分为多模光缆、单模光缆。（3）按光纤套塑方法划分按光纤套塑方法分类，光缆可分为紧套光缆、松套光缆、束管式光缆和带状多芯单元光缆等。上一页下一页返回 2.4 光缆（4）按缆芯结构划分按缆芯结构的特点，光缆可分为层绞式光缆、中心管式光缆和骨架式光缆等。（5）按光纤芯数划分按光纤芯数分类，光缆可分为单芯光缆、双芯光缆、四芯光缆、六芯光缆、八芯光缆、十二芯光缆和二十四芯光缆等。（6）按加强件配置方法划分按加强件配置方法分类，光缆可分为中心加强构件光缆（如层绞式光缆、骨架式光缆）、分散加强构件光缆（如束管两侧加强光缆、扁平光缆）、护层加强构件光缆（如束管钢丝铠装光缆）等。（7）按线路敷设方式划分按线路敷设方式分类，光缆可分为架空光缆、管道管缆、直埋光缆、隧道光缆和水底光缆等。上一页下一页返回 2.4 光缆（8）按使用环境与场合划分按使用环境与场合分类，光缆可分为室外光缆、室内光缆及特种光缆三大类。（9）按护层材料性质划分按护层材料性质分类，光缆可分为聚乙烯护层普通光缆、聚氯乙烯护层阻燃光缆和尼龙防蚁防鼠光缆等。（10）按网络层次划分按网络层次的不同，光缆可分为长途光缆、长途端局之间的线路（包括省际一级干线、省内二级干线）、市内光缆（长途端局与市话端局以及市话端局之间的中继线路）、接入网光缆（市话端局到用户之间的线路）等。上一页下一页返回