光纤光学光纤特性.pptVIP

光纤光学冉洋暨南大学光子技术研究所rayiori@163.com1

2光纤的定义可以将具有波粒二象性的特定波段电磁波以一定特有形式在其中传播的硅基介质材料OpticalFiber光导纤维

光纤的发展历史3

光纤的发展历史用介质光波导可以实现对光的空间约束与定向引导1841,DanielColladonlens4

51880年贝尔发明了光电话亚历山大﹒贝尔光通信传输介质光源

6LightPipe1881,WilliamWheeler

71960,TheodoreMaiman世界上第一台激光器

81966年,高锟博士就光纤传输的前景发表了划时代意义的论文,指明通过“原材料的提纯制造出适合于长距离通信使用的低损耗光纤”这一发展方向,奠定了现代光通信——光纤通信的基础。提出了低损耗光纤的预测。CharlesK.Kao

91927年,第五届索尔维会议

10AlbertEinstein

11WernerHeisenberg

12ErwinSchr?dinger

13MichaelFaraday

141970年美国康宁公司用高纯石英生产出世界上第一根低耗损率光纤,损耗为20dB/km

15康宁的未来生活I康宁的未来生活II

161970年，美国Corning，OVD，20dB/km，4dB/km1974年，美国ATT，MCVD，性能更优越1976年，荷兰Philips，PCVD，性能相当1979年，整体水平:0.33dB/km@1.31微米,0.2dB/km@1.55微米1988年，大西洋海底光缆铺设并开通

172005年,FTTH(FiberToTheHome)光纤入户2012年,中国的光纤产能已达到1亿2千万芯公里

18损耗低传输容量大重量轻,体积小成本低抗电磁干扰,不易串音,抗雷击,必威体育官网网址性强柔性结构光纤优势

19光纤技术有源无源器件光纤通信干线光交换接入网AONDWDMOADMOTDM位移、振动温度、压力应变、应力电流、电压电场、磁场流量、浓度可以测量70多个物理化学量广告显示牌激光手术刀仪表照明工艺装饰电力输送光纤面板医用内窥镜潜望镜光子集成光电子集成集成光路光收发模块光接入模块光开关模块光放大模块信息获取信息传输信息处理其它应用光纤的应用

光纤特性光纤中的非线性效应光纤无源器件光纤有源器件光纤传感技术课程内容20

主要参考书21廖延彪,《光纤光学原理与应用》,清华大学出版社,2001刘德明等，《光纤光学》（第二版），北京:科学出版社，2008G.P.Agrawal,NonlinearFiberOptics.2001,NewYork:AcademicPress

22光纤的特性光纤的结构光纤的分类光纤的模式光纤的数值孔径光纤的损耗光纤的色散光纤的双折射（偏振）特性

23光纤的结构231)位置:光纤的中心部位2)尺寸:直径d1=4~50μm3)材料:高纯度SiO2，掺有极少量的掺杂剂(GeO2，P2O5)， 作用是提高纤芯折射率(n1)，以传输光信号纤芯

24包层位置:位于纤芯的周围尺寸:直径d2=125μm材料:高纯度SiO2，极少量掺杂剂(如B2O3)的作用则是适当降低包层折射率(n2)，使之略低于纤芯折射 率，使得光信号能约束在纤芯中传输

251)位置:位于光纤的最外层2)尺寸:涂覆后的光纤外径约为250~900μm3)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作用:保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤，同时又增加光纤的机械强度与可弯曲性，起着延长光纤寿命的作用涂覆层

26光纤的特性光纤的结构光纤的分类光纤的模式光纤的数值孔径光纤的损耗光纤的色散光纤的双折射（偏振）特性

27光纤的分类光纤按纤芯和包层材料性质分: 石英光纤、塑料光纤、特殊材料光纤按传播模式分: 多模光纤和单模光纤按折射率分: 阶跃型和渐变型ITU-T官方定义G.651光纤(渐变型多模光纤)G.652光纤(常规单模光纤)G.653光纤(色散位移光纤)G.654光纤(衰减最小光纤)G.655光纤(非零色散位移光纤)

28光纤的特性光纤的结构光纤的分类光纤的模式