光纤的类型和应用(节选).docx

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1、光纤的类型和应用（节选）2.1 光杆结构光纤从内到外由纤芯、包层、一次涂凝和君色层组成，称为光纤的外结构，多模光纤和单模光纤的外结构区分只在于纤芯的尺寸不同.内结构则主要是指光纤的机份和折射率及其分布状况.2.1.1 舒芯纤芯位于光纤的中心都位（百径&约9-50微米），其成份是高纯明的掺杂（如极少心的：氧化镭、五氧化：磷等）：软化硅。痔有少盘掺杂剂的目的是使纤芯的折射率（n1）略高于包层的折射率n2）,以建立光传输的条件.UK包层位于纤芯的四周（其直径Ch约125微米）,其成份是高纯度二氧化硅，其折射率（n2）即二氧化硅的折射率.在纤芯与包层的界面可以有一层比包层折射率（n2）略低的掺杂（如三

2、氧化二:硼）二氧化硅,以利于降低光纤的衰耗.2.1.3光纤的预涂粒层也林为一次涂覆层,所用材料可以是丙嫡酸酯、桂橡胶、尼龙或它In的红合其作用是增加光纤的机械强度与可弯曲性.一般涂敷后的光纤外径的250微米.2.1.4 包展为了在在光缆施工和运行维护中识别纤芯，预涂獴层外用合适的着色剂染上各种颜色。也有在预涂网材料中干脆加入染料的,称为锁色涂层这种光纤不需再着色,特色层厚度通常为510微米.（略）2.4.3光罐中光纤的规格代号依据我国国标规定，光缆中光纤的规格代号由：光纤数目、光纤类别、光纤主要尺寸参数传输性能（包括运用波长、衰减系数、模色带宽）及适用温度等五个部分组成,如图所示,各组成部分均

3、用代号或数字表示.E2.4.3%肝的短格代号坦威光缆中光纤数目用同类别光纤的实际有效阿拉伯数字表示.（2）光纤类别的代号和窟义J：二氧化硅系多模渐变型光纤：Z：:敏化硅系多模准实变型光纤：X：二氧化硅纤芯塑料包层光纤：T：二氧化硅系多模实变型光纤：D：二氧化硅系单模光纤：S：塑料光纤.（3）光舒的主戛尺寸-B用阿拉伯数字含小数点以微米（Iim）为单位表示多模光纤的芯径/包层直径或单模光纤的模场自径/包层直径。（4）传他代光纤的传坳性能代号由运用波长、损耗系数及模式带宽的代号（a.bbxc三组数字代号）构成.其中a衣示运用波长的代号，规定如下:“1；运用波长在0.85PE区域；“2”：运用波长在

4、1.31Pm区域；3,：运用波长在1.55Pm区域.“bb”：表示损耗系数的代号，其阿拉伯数字依次为光纤衰减系数值（dB,km）的个位数和十位数.ucc:花示模式带宽的代号,其阿拉伯数字依次於多模光纤模式密宽数值（MHZ.km）的位数和百位数，单模光纤无此项。同一光缆中适用于两种及两科以上波长，并具有不同传输性能时，应同时列出各运用波长的规格代号,并用划开.（5）谖用度代号及其义A：适用于-40-+40。B：适用于-30-+50C：C：适用于-20-60C；D：适用于-5-+60Co例如.己知彼内某光纤的型号为J51125（12008）C其意义：J：多模渐变型50/125：芯径50Pm,包层1

5、25m：工作波长0.85m .20.）：我减常数2.0dB*m .08）：带宽800MHZ.kmC：环境温度-20+60C再例如，已知焚内某光纤的型号为D9125208）C.其意义：D：单模光纤9/125：模场直径9pm.包层PmI25 2.）：工作波长1.31m（.08）：衰减系数0.8dBMnC：环境温度-20-+6Oe2.5光纤的类SHo应用在光纤工业发展早期,光纤的传输窗口主要有两个（0.85和1.31微米）,后来有了第三个传输窗口（1.55微米）.在技术得到发展的今H.在波长1.26至1.68施米范阳内,光纤可以传输的窗口有6个（衣）.利用波分宓用，:WDM）技术,每个窗11（波段）

6、可同时传输多个信道，2.5.1I光轩可以利用的波段波段OESC1.U名称初始波段扩展波波feift常规波段长波段坦氏波段波长数BInm）1260-13601360-14601460-1530530-15651565-16251625-1675依据ITU-T关于光纤的建议，目/可以将光纤分为G.651、G.652、G.653、G.654.G.655和G.656六个大类，有的大类还派生出了几个子类.国际电工委员会EC）也制订了相应的标准，我国光纤国家标准（GB，T）等效接受了ECe定2.5.1 G.651典多光纤G.651类光纤可分别或同时工作在131Onm和1550nm波长上,在131Onm处色

7、散值最小（即带宽最大），在155Onm处袋大最低.它有两种折射率剖面结构,见图和图.B2.5.1阶跃量折射率分有图26.2梯度星折射率分布（1）主点和IEC及GB/T的一分IEC和GBT乂进步按它们的纤芯直径、包层直件、数值孔径的参数细分为A1a.A1b.AIC和AId四个子类.Uwh1.EC和GB,T分类IEC分类芯fm外径m数值孔径A1.a501250.200A1b62.51250.275A1C8512S0.275Aid1001400.316(珞)2.5.2 G.652奥1MU11bWG.652类光纤也称为非色散位移光纤，是目前应用最广泛的光纤.G.652类光纤的主要特点是：在131Onm

8、工作波长上，具有较低的衰减和零色股：在1550nm工作波长上，具有最低衰减但有较大的正色敖，.652类光纤的折射率剖率剖面结构见图和.H2.6.3包及折射率抵配S!SZS.46及折射率下IBa1.依据色散波长特性，它主要工作在E(13601460nm)波段和S(1460T530nm)波段：在CITUG.652孰IEC和GBT对B1.关KITU-T分类财应IEC和GBTG.652AB1.1G.652BB1.1G.652CB1.3G.652DB1.1通常，2.5GbitzS及以卜系统为哀减受限.10Gbits及以上系统为色收受限系统。事实J1.oGbit/S及以上系统受限的并不仅是光纤的色度色散.

9、饱振梗色散，PMD的影响史要严峻褥多,见表.表，ZMR色被、传t率和传距离的矣S1.关KWftiffiaiftps,(km):不作要求0.500.200.10传输速率GbVsAtft251010(以太网4010401040传摩跑离Km40040230804000400(1) G.652A期在ITU-T2003新版以前,G.652A光纤的参数与G.652(1996版是最接近的，囚为对它的偏振模色散(PMD性能始终没有要求(包括2000版。俏得留送的是：2003新版中对它的PMD也提出了要求。因而它从原来呆而速率2.5GbiVS变为能支持IoGbiVS系统传情即离达400Km和IOGbitjS以太

10、网40km及40Gbit系统传谕即离2km.例如：支持ITU-TG957规定的SDH传输系统：支持ITU-TG.691现定的南光放大的STM-16的单通道SDH传输系统：支持ITU-TG.693规定的IoGbit/S(直到40km)以太网系统和STM-256(2) G.652B光舒G.652B在G.652A的基础上,除了把对衰减的规定延长到了1.波段(1625nm)外，PMD比G.652A的要求高,可支持速率10GbitZs系统传输距禹达3000km以上和40Gbits系统传输距高达80km.例如:支持ITU-TG.957规定的SDH传输系统：支持ITU-TG.691规定的带光放X的高至STM

11、-64的单通道SDH系统；支持ITU-TG.692规定的带光放大的高至STM-64的波分复用系统：支持ITU-TG.693和规定对于STM-256的某些应用.(3) G.652C光舒G.652C又称为低水姆光纤或城域网专用光纤，它消退了1385nm旁边OH根离子汲取的损耗峰(俗称水峰,使损耗谱平坦,相当于增加T125个信道间隔为100GHz的波长通道.G.652C具有与G.652A相类似的属性和应用范围，但它在155Onm的衰减更低，并可运用在1360-153Onm间的扩展(E)波段和短波(三)段,增加了可用波长范困，使波分更用信道数大为增加。是城域网应用的较佳选择.(4) G.652D光纤G

12、.652D集合了G.552B和G.652C的优点，即与G.652B有相像的阑性和应用范围,但衰域要求与G.652C相同，井允许运用在1360-153Onm(E和S波段),可以预见其在将来城域网应用的广表前景。从G.652类光纤在演化和优化进程中：光纤的模场直径、几何尺寸限制也向于更严格：光纤的笳选应力趋向于更大，即强度要求更高：在光纤的宏喀报髭不变前提下，弯曲半径趋向更小；对光纤的PMD更关注，辂向于更低的PMD；对光纤的运用波段趋向于更宽。G.652类光纤不同子类的光纤性能是有区分的，应依据运用要求和透用的传输设备来选用适用的子类.G.652（96版）是最初步的单模光纤,已不能满意日趋发展的

13、通信要求.仅以G.652来定义华规单模光纤於不完整的.应引起无视的是：利用G.652为光纤开通40GbS以上的长途住输，须用入色做补偿，并须要更多的光放大器补偿由此导入的插入损耗。（6）光舒的PMD（MMfttt）在单模传粕中,光波的基模含有两个相互垂直的偏振态.理论上以完全相同的速度传播.没有任何延迟.然而，由于光纤事实上不行能肯定匀称旦没有任何内在的或外都（如温度、弯曲、扭曲所致的）应力，这些因素引起了这两个正交偏振Hi收在冷位长度中的差分群时延.这就是光纤的PMD（偏振模色敢），当传抬速率较低、扣离不大时.PMD莉系统的影响微乎其微.当速率达IOGb及以上时，PMD将成为限止系统性能的因

14、素之一.2.5.3 G.653-色微位移光肝IEC和GB-T把G,653光纤分类命名为B2型光纤，为了充分利用光纤在155Onm波特长的低衰减并克服大的色散，在光纤剖面结构和制造工匕上实行了一些技术措施后.G.653光纤把1310nm处的零色放格到f1550nm处.使低衰减和零色散同时出现并与光放大器的工作波长匹配.图是G.653光纤的典型折射率剂面结构。B2.5.6典型的色微位移移光舒折触率分布示意国这种光纤在155Onm波长可不用色欣补偿干脆开遹20Gb系统,特别适合于点对点的长距离、高速率的埴通道系统.但是，恰恰是155Onm处的零色散造成了四波混频等非线性效应,使波分笑用很困班。2.5.4 G.654Mtt3WIEC和G&T把G.654光纤分类命名为B1.2型光纤。G.654光纤也称为155Onm性能最佳光纤,1.jG.653类似,在光纤剖面结构和制造工艺上实行了一些技术措施后，把搬止波长移到蠡近155Onm（工作波长）的153Onm处.因此它在131Onm处是多模状态。一般的G.652光纤在155Onm处的V值（归一化频率.见式）仅为1.96，而G.654光纤在155