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光纤基本知识培训

光纤理论与光纤结构

一.光及其特性：

1.光是一种电磁波。可见光部分波长范围是：390~760nm(毫微米).

大于760nm部分是红外光，小于390nm部分是紫外光。光纤中应用

的是：850，1300，1550三种。

2.光的折射，反射和全反射。

因光在不同物质中的传播速度是不同的，所以光从一种物质射向另一

种物质时，在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且，折射光

的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某

一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射回来，这就是光的全

反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的(即不同的物质

有不同的光折射率)，相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。

光纤通讯就是基于以上原理而形成的。

二.光纤结构及种类：

1.光纤结构：

光纤裸纤一般分为三层：中心高折射率玻璃芯(芯径一般为50或62.5

μm)，中间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125μm)，最外是加

强用的树脂涂层。

2.数值孔径：

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入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输，只是在某个角度范围

内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔

径大些对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不

同(ATTCORNING)。3.光纤的种类：

A.按光在光纤中的传输模式可分为：单摸光纤和多模光纤。

多模光纤：中心玻璃芯教粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但

其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增

加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB

的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。

单模光纤：中心玻璃芯教细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模

式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但其色度色散起

主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即

谱宽要窄，稳定性要好。

B.按最佳传输频率窗口分：常规型单模光纤和色散位移型单模光纤。

常规型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在单一波长的光上，如

1300μm。

色散位移型：光纤生产长家将光纤传输频率最佳化在两个波长的光

上，如：1300μm和1550μm。

C.按折射率分布情况分：突变型和渐变型光纤。

突变型：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低，模间

色散高。适用于短途低速通讯，如：工控。但单模光纤由于模间色散

很小，所以单模光纤都采用突变型。

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渐变型光纤：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小，可使高模

光按正弦形式传播，这能减少模间色散，提高光纤带宽，增加传输距

离，但成本较高，现在的多模光纤多为渐变型光纤。4.常用光纤规

格：

单模：8/125μm，9/125μm，10/125μm

多模：50/125μm欧洲标准，62.5/125μm美国标准

工业，医疗和低速网络：100/140μm，200/230μm

塑料：98/1000μm用于汽车控制。

三.光纤制造与衰减：

1.光纤制造：

现在光纤制造方法主要有：管内CVD(化学汽相沉积)法，棒内CVD