光纤与光缆课件.pptVIP

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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

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