光纖通信第二單元課件

1、第第2 2章章 光光 纖纖 2.1 2.1 光纖的基本概念光纖的基本概念 2.2 2.2 光纖傳光原理光纖傳光原理 2.3 2.3 光纖特性參數(shù)光纖特性參數(shù) 2.4 2.4 光纖連接方式光纖連接方式 2.5 2.5 光纖在通信領(lǐng)域中的應(yīng)用光纖在通信領(lǐng)域中的應(yīng)用 2.62.6* * 光纖的特性測量光纖的特性測量第第2 2章章 光光 纖纖 2.1 2.1 光纖的基本概念光纖的基本概念 2.1.1 2.1.1 光纖基本結(jié)構(gòu)光纖基本結(jié)構(gòu) 光纖是由纖芯、包層、涂覆層和護套構(gòu)成的光纖是由纖芯、包層、涂覆層和護套構(gòu)成的一種同心圓柱體結(jié)構(gòu)。一種同心圓柱體結(jié)構(gòu)。圖圖2-1 2-1 光纖結(jié)構(gòu)示意圖光纖結(jié)構(gòu)示意圖

2、纖芯和包層由透明介質(zhì)材料構(gòu)成，其折纖芯和包層由透明介質(zhì)材料構(gòu)成，其折射率分別為射率分別為n n1 1和和n n2 2。 為了使纖芯能夠遠距離傳光，構(gòu)成光纖為了使纖芯能夠遠距離傳光，構(gòu)成光纖的必要條件是的必要條件是n n1 1n n2 2。 分層：分層：纖芯纖芯 包層包層 涂敷層涂敷層 套塑套塑( (二次涂敷二次涂敷) ) 材料：材料：石英石英 石英石英 環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂 尼龍尼龍 或硅橡膠或硅橡膠 或聚乙稀或聚乙稀作用：作用：傳導(dǎo)光波傳導(dǎo)光波 將光波封閉將光波封閉 增加光纖的機械強度增加光纖的機械強度 在纖芯中傳播在纖芯中傳播 折射率：折射率：n n n n少量摻雜：少量摻雜： 五氧化二磷（五

3、氧化二磷（P P2 2O O5 5） 三氧化二硼（三氧化二硼（B B2 2O O3 3） 二氧化鍺（二氧化鍺（GeOGeO2 2） 氟（）氟（） （為了實現(xiàn)包層與纖芯之間的折射率差）（為了實現(xiàn)包層與纖芯之間的折射率差）2.1.2 2.1.2 光纖分類光纖分類（1 1） 按纖芯和包層材料劃分按纖芯和包層材料劃分 可分為石英光纖和塑料光纖可分為石英光纖和塑料光纖（2 2） 按光纖折射率分布特點劃分按光纖折射率分布特點劃分 主要分為階躍光纖和漸變光纖主要分為階躍光纖和漸變光纖圖圖2-2 2-2 階躍光纖和漸變光纖的折射率分布圖階躍光纖和漸變光纖的折射率分布圖（3 3）按光波模式（即電磁波類型）劃分）

4、按光波模式（即電磁波類型）劃分 可分為多模光纖和單模光纖?？煞譃槎嗄９饫w和單模光纖。多模光纖：多模光纖： 纖芯內(nèi)傳輸多個模式的光波，纖芯直徑較大（纖芯內(nèi)傳輸多個模式的光波，纖芯直徑較大（50 50 m m左右），適用于中容量、中距離通信。左右），適用于中容量、中距離通信。單模光纖：單模光纖： 纖芯內(nèi)只傳輸一個最低模式的光波，纖芯直徑很纖芯內(nèi)只傳輸一個最低模式的光波，纖芯直徑很?。◣讉€微米），適用于大容量、長距離通信。?。◣讉€微米），適用于大容量、長距離通信。圖圖2-32-3（a)a)突變型多模光纖突變型多模光纖(b) (b) 漸變型多模光纖（漸變型多模光纖（c c）單模光纖）單模光纖 2.1.

5、3 2.1.3 光纖制造簡述光纖制造簡述 通信用光纖大多數(shù)由石英玻璃材料構(gòu)成。光纖通信用光纖大多數(shù)由石英玻璃材料構(gòu)成。光纖的制造要經(jīng)歷材料提純、熔煉、拉絲、套塑等具體的制造要經(jīng)歷材料提純、熔煉、拉絲、套塑等具體的工藝步驟。的工藝步驟。 （1 1）提純工藝）提純工藝 提純的目的是去掉原料中的有害雜質(zhì)，一般要提純的目的是去掉原料中的有害雜質(zhì)，一般要求有害雜質(zhì)的含量不得大于求有害雜質(zhì)的含量不得大于10106 6。（2 2）熔煉工藝）熔煉工藝 熔煉的目的是將超純的原料經(jīng)過高溫化學(xué)反應(yīng)，熔煉的目的是將超純的原料經(jīng)過高溫化學(xué)反應(yīng)，合成具有一定折射率分布的預(yù)制棒。合成具有一定折射率分布的預(yù)制棒。（3 3）拉

6、絲工藝）拉絲工藝 拉絲的目的是將已制作好的預(yù)制棒拉成高質(zhì)量拉絲的目的是將已制作好的預(yù)制棒拉成高質(zhì)量的光纖。的光纖。（4 4）套塑工藝）套塑工藝 套塑的目的是將帶有涂覆層的光纖再套上一層套塑的目的是將帶有涂覆層的光纖再套上一層熱塑性材料，進一步增強光纖的強度。熱塑性材料，進一步增強光纖的強度。 2.1.4 2.1.4 光纜結(jié)構(gòu)及類型光纜結(jié)構(gòu)及類型（1 1）光纜結(jié)構(gòu)）光纜結(jié)構(gòu) 纜芯纜芯 光纜中包含的光纖構(gòu)成纜芯。纜芯可以放在光纜中包含的光纖構(gòu)成纜芯。纜芯可以放在光纜的中心或非中心部位。光纜的中心或非中心部位。 加強構(gòu)件加強構(gòu)件 在光纜中心或外護層內(nèi)加入鋼絲或玻璃纖維在光纜中心或外護層內(nèi)加入鋼絲或玻

7、璃纖維增強塑料，用來增強光纜的拉伸強度。增強塑料，用來增強光纜的拉伸強度。 光纜護層光纜護層 光纜從里到外加入一層或多層圓筒狀護套，用光纜從里到外加入一層或多層圓筒狀護套，用來防止外界各種自然外力和人為外力的破壞。護套來防止外界各種自然外力和人為外力的破壞。護套應(yīng)具有防水防潮、抗彎抗扭、抗拉抗壓、耐磨耐腐應(yīng)具有防水防潮、抗彎抗扭、抗拉抗壓、耐磨耐腐蝕等特點。蝕等特點。 光纜護層常用材料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨光纜護層常用材料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚氨酯和聚酰胺。此外，還有鋁、鋼、鉛等密實的金屬酯和聚酰胺。此外，還有鋁、鋼、鉛等密實的金屬層用來防潮。層用來防潮。 填料填料 在纜芯與護套之間填充防潮

8、油膠，用來阻止外在纜芯與護套之間填充防潮油膠，用來阻止外界水分和潮氣侵入纜芯內(nèi)。界水分和潮氣侵入纜芯內(nèi)。 鎧裝鎧裝 用鋼絲、鋼帶等堅硬金屬材料做成光纜的外用鋼絲、鋼帶等堅硬金屬材料做成光纜的外護套，進一步提高光纜強度，用來防鼠、防蟲、護套，進一步提高光纜強度，用來防鼠、防蟲、防火、防外力損壞。防火、防外力損壞。 其他其他 有些光纜內(nèi)放入若干根銅導(dǎo)線，用做中繼饋有些光纜內(nèi)放入若干根銅導(dǎo)線，用做中繼饋電線、監(jiān)控信號線等。電線、監(jiān)控信號線等。（2 2）光纜類型）光纜類型 按敷設(shè)方式分類按敷設(shè)方式分類 可分為架空光纜、管道光纜、直埋光纜、水下可分為架空光纜、管道光纜、直埋光纜、水下光纜（海底光纜）、室

9、內(nèi)光纜等。光纜（海底光纜）、室內(nèi)光纜等。 按纜芯分類按纜芯分類 光纖束光纜：光纖束光纜：光纖與光纖之間不是固定黏結(jié)在一光纖與光纖之間不是固定黏結(jié)在一起的，每根光纖具有一定的位移自由。起的，每根光纖具有一定的位移自由。 光纖帶光纜：光纖帶光纜：光纖帶是利用黏結(jié)材料將多根光纖光纖帶是利用黏結(jié)材料將多根光纖（帶有一次涂覆層）并行黏結(jié)在一起構(gòu)成的一個平（帶有一次涂覆層）并行黏結(jié)在一起構(gòu)成的一個平面排列。面排列。 按加強構(gòu)件材料分類按加強構(gòu)件材料分類 分為分為金屬加強構(gòu)件光纜金屬加強構(gòu)件光纜和和無金屬光纜。無金屬光纜。 按加強構(gòu)件位置分類按加強構(gòu)件位置分類 集中型加強構(gòu)件集中型加強構(gòu)件：又分為層絞式光纜

10、、骨架式：又分為層絞式光纜、骨架式光纜。光纜。 分布型加強構(gòu)件分布型加強構(gòu)件：又稱為中心管式光纜。：又稱為中心管式光纜。 有無鎧裝分類有無鎧裝分類 簡式光纜簡式光纜：主要用于架空光纜、管道光纜。：主要用于架空光纜、管道光纜。 鎧裝光纜鎧裝光纜：主要用于長途干線直埋光纜。：主要用于長途干線直埋光纜。2.1.5 2.1.5 光纜（光纖）型號命名方法光纜（光纖）型號命名方法 光纜（光纖）型號的命名是采用一橫列十三項光纜（光纖）型號的命名是采用一橫列十三項參數(shù)來表示的。其中，第一至第五項是光纜類型參參數(shù)來表示的。其中，第一至第五項是光纜類型參數(shù)，第六至第十二項是光纖規(guī)格參數(shù)，第十三項是數(shù)，第六至第十二

11、項是光纖規(guī)格參數(shù)，第十三項是附加參數(shù)。附加參數(shù)。圖圖2-4 2-4 光纜型號命名方法光纜型號命名方法 光纜各項參數(shù)的具體意義如下：光纜各項參數(shù)的具體意義如下： 第一項光纜分類代號第一項光纜分類代號 第二項加強構(gòu)件代號第二項加強構(gòu)件代號 第三項結(jié)構(gòu)特征代號第三項結(jié)構(gòu)特征代號 第四項護套代號第四項護套代號 第五項外護層代號第五項外護層代號圖圖2-5 2-5 多模光纖和單模光纖規(guī)格參數(shù)的具體表示多模光纖和單模光纖規(guī)格參數(shù)的具體表示光纜類型舉例：光纜類型舉例： （1 1）GYFGTYGYFGTY4D9/1254D9/125（205205）B B型骨架式光型骨架式光纖束光纜纖束光纜（2 2）GYTSGY

12、TS型層絞式光纖束型層絞式光纖束 光纜光纜 圖圖2-62-6 光纜結(jié)構(gòu)圖光纜結(jié)構(gòu)圖2.2 2.2 光纖傳光原理光纖傳光原理2.2.1 2.2.1 光的射線理論及光纖傳光分析光的射線理論及光纖傳光分析2.2.1.1 2.2.1.1 光的射線理論光的射線理論（1 1）直線傳播定律）直線傳播定律 光線在均勻介質(zhì)中總是沿直線傳播的，其光線在均勻介質(zhì)中總是沿直線傳播的，其傳播速度為傳播速度為v v = = c c/ /n n c c是真空中光速是真空中光速，n n是均勻介質(zhì)折射率是均勻介質(zhì)折射率。（2 2）反射定律和折射定律）反射定律和折射定律 光線經(jīng)過兩種不同介質(zhì)的交界面時，會發(fā)生偏光線經(jīng)過兩種不同介

13、質(zhì)的交界面時，會發(fā)生偏折。設(shè)入射角折。設(shè)入射角i i , ,反射角反射角r r , ,折射角折射角t .t . i i = =r r 反射定理反射定理 折射定理折射定理 12sinsinitnn2112sinsinitnvnv（3 3）全反射定律）全反射定律 光線從光密介質(zhì)光線從光密介質(zhì)n n1 1射向光疏介質(zhì)射向光疏介質(zhì)n n2 2時，若入射時，若入射角滿足以下關(guān)系：角滿足以下關(guān)系：i i c c arcsin( arcsin(n n2 2/ /n n1 1) ) 則只有反射光，而無折射光則只有反射光，而無折射光, ,c c稱為全反射臨稱為全反射臨界角。界角。全反射的條件：全反射的條件：(a

14、)(a)光波必須是由光密介質(zhì)斜入射至光疏介質(zhì)。光波必須是由光密介質(zhì)斜入射至光疏介質(zhì)。(b)(b)光波的入射角光波的入射角i i，必需大于臨界角，必需大于臨界角c c 。2.2.1.2 2.2.1.2 光纖的三類入射光光纖的三類入射光(1)(1)子午光線子午光線若入射光線與光纖軸心線相交，則稱為子午光線。若入射光線與光纖軸心線相交，則稱為子午光線。光線始終在經(jīng)過光纖軸線的某個平面內(nèi)（光纖軸光線始終在經(jīng)過光纖軸線的某個平面內(nèi)（光纖軸心平面、子午面）。心平面、子午面）。(2)(2)斜射光線斜射光線若入射光線與光纖軸心線無論在光纖的入射端面若入射光線與光纖軸心線無論在光纖的入射端面上還是在光纖內(nèi)部都不

15、相交，則稱為斜射光線。上還是在光纖內(nèi)部都不相交，則稱為斜射光線。光線入射方向與子午面夾有一定角度。光線入射方向與子午面夾有一定角度。(3)(3)螺旋光線螺旋光線 光線軌跡相當于沿著芯與包層交界的圓柱面光線軌跡相當于沿著芯與包層交界的圓柱面螺旋前進。螺旋前進。（4 4）內(nèi)焦散面及三類入射光之間的關(guān)系）內(nèi)焦散面及三類入射光之間的關(guān)系斜光線斜光線射入光纖后形成一條空間折線，此折線在射入光纖后形成一條空間折線，此折線在圓周方向的投影是一段段搭接在纖芯邊界圓上的圓周方向的投影是一段段搭接在纖芯邊界圓上的等長弦。等長弦。等長弦繞軸一周后不一定合成一個正多邊形，而等長弦繞軸一周后不一定合成一個正多邊形，而繞

16、軸足夠多圈后，不同方位的弦互相交疊，將充繞軸足夠多圈后，不同方位的弦互相交疊，將充滿以纖芯邊界為外緣的環(huán)形區(qū)，環(huán)的內(nèi)圓半徑等滿以纖芯邊界為外緣的環(huán)形區(qū)，環(huán)的內(nèi)圓半徑等于等長弦的弦心距。于等長弦的弦心距。光纖中的斜光線是以此環(huán)形為底面的圓管壁中曲光纖中的斜光線是以此環(huán)形為底面的圓管壁中曲折行進的，圓管內(nèi)圓柱面又稱折行進的，圓管內(nèi)圓柱面又稱內(nèi)焦散面內(nèi)焦散面。如果弦長逐漸縮短，即對應(yīng)距中心較遠且入射面如果弦長逐漸縮短，即對應(yīng)距中心較遠且入射面更為傾斜的情況，則內(nèi)焦散面逐漸向外擴張，最更為傾斜的情況，則內(nèi)焦散面逐漸向外擴張，最終趨向于與纖芯邊界圓重合，此時的光線軌跡相終趨向于與纖芯邊界圓重合，此時的光

17、線軌跡相當于沿著芯與包層交界的圓柱面螺旋前進，因而當于沿著芯與包層交界的圓柱面螺旋前進，因而被稱為被稱為螺旋光線螺旋光線，即螺旋光線是斜光線的內(nèi)焦散，即螺旋光線是斜光線的內(nèi)焦散面半徑等于纖芯半徑的極限的情況。面半徑等于纖芯半徑的極限的情況。子午光線是斜光線的內(nèi)焦散面半徑趨于零的極限子午光線是斜光線的內(nèi)焦散面半徑趨于零的極限情況。情況。 內(nèi)焦散面半徑內(nèi)焦散面半徑r r 投影弦投影弦子午線子午線 r 0 r 0 2a2a斜光線斜光線 o r a o r 00，表明芯內(nèi)場為導(dǎo)波場，而在包層中是衰減，表明芯內(nèi)場為導(dǎo)波場，而在包層中是衰減場，場， W W越大，場衰減越快。越大，場衰減越快。 W W2 2

18、0 H Hz z， EH EHlnln H Hz z E Ez z， HE HElnln 2.2.3.3 2.2.3.3 導(dǎo)波模式的存在條件導(dǎo)波模式的存在條件 表表2-2 2-2 導(dǎo)波模式與歸一化截止頻率導(dǎo)波模式與歸一化截止頻率V Vc c的對應(yīng)關(guān)系的對應(yīng)關(guān)系導(dǎo)波模式（矢量模）導(dǎo)波模式（矢量模）V Vc cHEHE11 11 0 0 TETE0101, TM, TM0101, HE, HE2121 2.4048 2.4048 EHEH1111, HE, HE1212, HE, HE3131 3.8317 3.8317 EHEH2121, HE, HE4141 5.1356 5.1356 TET

19、E0202, TM, TM0202, HE, HE2222 5.5201 5.5201 理論指出，實際光纖中能夠傳輸?shù)膶?dǎo)波模式必須滿足理論指出，實際光纖中能夠傳輸?shù)膶?dǎo)波模式必須滿足 V V V Vc c (2-16)(2-16) 對于實際光纖，可以先由對于實際光纖，可以先由 (2-17)(2-17)式算出式算出V V的數(shù)值的數(shù)值大小，然后利用大小，然后利用 (2-16)(2-16)式就可確定該光纖傳輸?shù)膶?dǎo)式就可確定該光纖傳輸?shù)膶?dǎo)波模式。波模式。(2-17)(2-17)2222122 aVUW ann結(jié)論：結(jié)論：（1 1）HEHE1111模式（模式（V Vc c = 0 = 0）在任何光纖中都存

20、在（因為）在任何光纖中都存在（因為單模和多模光纖總有單模和多模光纖總有V V0 0）。）。 HEHE1111 模式稱為基模。模式稱為基模。（2 2）滿足）滿足0 0V V2.40482.4048條件的光纖，僅含基模，稱條件的光纖，僅含基模，稱為單模光纖；反之，滿足為單模光纖；反之，滿足V V2.40482.4048條件的光纖，條件的光纖，則含有基模和其他模式，稱為多模光纖。于是得到則含有基模和其他模式，稱為多模光纖。于是得到光纖的單模工作條件為光纖的單模工作條件為 0 0V V2.40482.4048 多模工作條件為多模工作條件為 V V2.40482.4048（3 3）纖芯越細，高階模數(shù)量越

21、少；纖芯越粗，高階）纖芯越細，高階模數(shù)量越少；纖芯越粗，高階模數(shù)量越多。模數(shù)量越多。（4 4）工作波長越長，高階模數(shù)量越少；工作波長）工作波長越長，高階模數(shù)量越少；工作波長越短，高階模數(shù)量越多。越短，高階模數(shù)量越多。（5 5）光纖端面臨界入射角）光纖端面臨界入射角 0 0越小，高階模數(shù)量越少；越小，高階模數(shù)量越少； 0 0越大，高階模數(shù)量越多。越大，高階模數(shù)量越多。（6 6）理論算得光纖傳導(dǎo)模的總數(shù)）理論算得光纖傳導(dǎo)模的總數(shù)N N 為為階躍多模光纖階躍多模光纖 N N V V 2 2/2/2漸變多模光纖漸變多模光纖 N N V V 2 2/4/42.2.3.4 2.2.3.4 標量模標量模 標

22、量模又稱為線性偏振模。標量模又稱為線性偏振模。簡并模簡并模 場型分布相同的模式稱為簡并模。場型分布相同的模式稱為簡并模。 原始場型的圖案一樣，而模式并不唯一。即一原始場型的圖案一樣，而模式并不唯一。即一個原始場型并不唯一對應(yīng)一個模式，故模式的概念個原始場型并不唯一對應(yīng)一個模式，故模式的概念用用“特解特解”來描述比較好。來描述比較好。線性極化模：線性極化模：(linearly polarized(linearly polarized，或稱為線，或稱為線偏振模）偏振模） 將原始場型按照將原始場型按照“傳輸常數(shù)相近者合并傳輸常數(shù)相近者合并”的原的原則得到的場型，或者是把簡并模集中在一起。則得到的場型

23、，或者是把簡并模集中在一起。 之所以稱為線偏振或極化模，是因為電場的振之所以稱為線偏振或極化模，是因為電場的振動方向叫做極化方向或偏振方向，電場兩個互相垂動方向叫做極化方向或偏振方向，電場兩個互相垂直方向上振動（光纖橫截面內(nèi)電場沿直方向上振動（光纖橫截面內(nèi)電場沿X X軸向，磁場軸向，磁場沿沿Y Y軸向的偏振解）的模式，被稱為兩個極化?；蜉S向的偏振解）的模式，被稱為兩個極化模或偏振模。偏振模。 另外一套與之正交。另外一套與之正交。模式、簡并模與線性極化模的區(qū)別和聯(lián)系模式、簡并模與線性極化模的區(qū)別和聯(lián)系 線性簡化模用線性簡化模用LPLPmnmn表示，即不管表示，即不管TETE、TMTM、HEHE和

24、和EHEH的區(qū)別，只考慮它們的相位常數(shù)，把相位常的區(qū)別，只考慮它們的相位常數(shù)，把相位常數(shù)相等的模式都給與一個相同的稱呼數(shù)相等的模式都給與一個相同的稱呼LPLPmnmn模。模。 LP LPmnmn是混合模，其中是混合模，其中m m表示沿圓周方向光場強表示沿圓周方向光場強度出現(xiàn)的零點（或極點）對數(shù)，度出現(xiàn)的零點（或極點）對數(shù)，n n表示沿徑向出現(xiàn)表示沿徑向出現(xiàn)的零點個數(shù)。的零點個數(shù)。LPLPmn mn ： 對于對于EHEHlnln ，l=m-1l=m-1，且當，且當l=0l=0時，為時，為TETE0n0n和和TMTM0n0n對于對于HEHElnln ，l=m+1l=m+1 一般一個一般一個LPLP

25、mnmn模一般代表兩個真實模：模一般代表兩個真實模：EHEHm-1m-1，n n 和和 HEHEm+1m+1，n n的組合（電磁場在兩個互相垂直方向的組合（電磁場在兩個互相垂直方向上振動，電場偏振動方向正交），如果還考慮到上振動，電場偏振動方向正交），如果還考慮到每個真實模在方位角分布上有兩種選擇（即每個真實模在方位角分布上有兩種選擇（即sinsin，coscos），故一個），故一個LPLPmnmn一般具有四重簡并，低次一般具有四重簡并，低次LPLP模模與與TETE、TMTM、HEHE和和EHEH模的對應(yīng)關(guān)系。模的對應(yīng)關(guān)系。LPLP01 01 HE HE11112 2LPLP11 11 TE

26、TE0101，TMTM0101， HEHE21212 2 LPLP2121 EH EH11112 2 ， HEHE31312 2LPLP0202 HE HE12122 2 LPLP3131 EH EH21212, HE2, HE41412 2LPLP4141 EH EH31312 2 ， HEHE51512 2 LPLP2222 EH EH12122 2 ， HEHE32322 2LPLP0303 HE HE13132 2 LPLP5151 HE HE41412 2 ， HEHE61612 2 由于通常光纖由于通常光纖 ( (n n1 1n n2 2)/)/n n1 10.010.01，故可將

27、，故可將光纖內(nèi)傳播的光線近似看成是與光纖軸心線平光纖內(nèi)傳播的光線近似看成是與光纖軸心線平行的。因而，所傳光線的電磁場橫向分量很大，行的。因而，所傳光線的電磁場橫向分量很大，而縱向分量則很小，并且近似認為，在入射光而縱向分量則很小，并且近似認為，在入射光線的傳播過程中，場的橫向偏振方向保持不變，線的傳播過程中，場的橫向偏振方向保持不變，即視傳播光線為線性偏振，因而可以用一個標即視傳播光線為線性偏振，因而可以用一個標量來描述。量來描述。 標量模的存在條件為標量模的存在條件為 V V V Vc c (2-20) (2-20)表表2-3 2-3 標量模標量模LPLPmnmn的歸一化截止頻率的歸一化截止

28、頻率V Vc cV Vc cm m0 01 12 23 3 n n1 10 (0 (LPLP0101) ) 2.4048(2.4048(LPLP1111) ) 3.8317(3.8317(LPLP2121) ) 5.1356(5.1356(LPLP3131) ) 2 23.8317(3.8317(LPLP0202) )5.5201(5.5201(LPLP1212) )7.0156(7.0156(LPLP2222) )8.4172(8.4172(LPLP3232) ) 3 37.0156(7.0156(LPLP0303) ) 8.6537(8.6537(LPLP1313) ) 10.1735(1

29、0.1735(LPLP2323) ) 11.6198(11.6198(LPLP3333) ) 2.3 2.3 光纖特性參數(shù)光纖特性參數(shù)2.3.1 2.3.1 數(shù)值孔徑數(shù)值孔徑2.3.1.1 2.3.1.1 定義：數(shù)值孔徑等于光纖端面臨界入射角定義：數(shù)值孔徑等于光纖端面臨界入射角的正弦值的正弦值 （1 1）階躍光纖數(shù)值孔徑）階躍光纖數(shù)值孔徑 階躍光纖的斜射光線比子午光線可以有較大階躍光纖的斜射光線比子午光線可以有較大的入射角。的入射角。 2201210sin2sin/ cosNAnnnNANA（2 2）漸變光纖數(shù)值孔徑）漸變光纖數(shù)值孔徑220( )121220( )G( )sin( )( ) 2

30、 ( )(0)sinNA( )/ 1 ( / ) sinrrNA rn rnn rrNA rrr a 漸變光纖的斜射光線比子午光線也可以有較大漸變光纖的斜射光線比子午光線也可以有較大的入射角。的入射角。 （3 3）最大理論數(shù)值孔徑）最大理論數(shù)值孔徑 （4 4）遠場強度有效數(shù)值孔徑）遠場強度有效數(shù)值孔徑22t0(t)1max21maxmaxNA NAsinnnn2NA(0)階躍光纖 漸變光纖1maxneffeNAsin NANAeffeff和和NANAt t之間的關(guān)系：之間的關(guān)系： NANAeffeff = = 式中：式中： 是纖芯折射率分布指數(shù)。是纖芯折射率分布指數(shù)。 階躍光纖：階躍光纖： 拋

31、物漸變光纖：拋物漸變光纖： /2t10.05NAefftNANAefftNA0.975NA2.3.1.2 2.3.1.2 數(shù)值孔徑與光源波長的關(guān)系數(shù)值孔徑與光源波長的關(guān)系effeffttNA(0.85 m)0.987NA(0.633 m)0.987NA (0.633 m)0.962NA (0.633 m)(（階躍光纖）漸變光纖）2.3.1.3 2.3.1.3 數(shù)值孔徑的物理意義數(shù)值孔徑的物理意義 數(shù)值孔徑表示光纖采光能力的大小。數(shù)值孔徑數(shù)值孔徑表示光纖采光能力的大小。數(shù)值孔徑越大，則光纖與光源或和其他光纖的耦合就越容易。越大，則光纖與光源或和其他光纖的耦合就越容易。但數(shù)值孔徑過大，則但數(shù)值孔徑

32、過大，則大，這會增加光纖傳輸損耗，大，這會增加光纖傳輸損耗，故數(shù)值孔徑應(yīng)適當取值。故數(shù)值孔徑應(yīng)適當取值。 ITU-TITU-T規(guī)定：多模漸變光纖的規(guī)定：多模漸變光纖的NANAt t=(0.18=(0.180.24)0.24)0.020.02，單模光纖，單模光纖NANAt t0.110.11。（dB/km） (2-29a) 2.3.2 2.3.2 衰減特性衰減特性2.3.2.1 2.3.2.1 定義定義 （1 1）衰減常數(shù)）衰減常數(shù) 光在光纖中傳播時光功率的衰減，稱為光纖損耗。光在光纖中傳播時光功率的衰減，稱為光纖損耗。常用衰減常數(shù)常用衰減常數(shù) 來表示，其定義為來表示，其定義為 物理意義：物理意

33、義： 表示光纖單位長度上光功率的變化，它表示光纖單位長度上光功率的變化，它影響光纖傳光距離的遠近。影響光纖傳光距離的遠近。 inout10lgPLP（2 2）單模光纖半經(jīng)驗公式）單模光纖半經(jīng)驗公式 = = (0.53+66(0.53+66max+0.21max+0.21 c)/c)/ 4 (dB/km4 (dB/km） (2-30)(2-30)2.3.2.2 2.3.2.2 衰減產(chǎn)生的主要原因衰減產(chǎn)生的主要原因（1 1）本征損耗（光纖材料所固有）本征損耗（光纖材料所固有）（2 2）工藝損耗（在提純、熔煉、拉絲等過程中）工藝損耗（在提純、熔煉、拉絲等過程中產(chǎn)生）產(chǎn)生）（3 3）布線施工損耗）布線

34、施工損耗 強彎曲損耗強彎曲損耗 微彎曲損耗微彎曲損耗 接頭損耗接頭損耗2.3.2.3 2.3.2.3 光纖通信使用的波段光纖通信使用的波段（1 1）短波長窗口（近紅外窗口）短波長窗口（近紅外窗口） 波長范圍是波長范圍是0.800.800.90 0.90 m m，通常使用，通常使用0.85 0.85 m m。 （2 2）長波長窗口（近紅外窗口）長波長窗口（近紅外窗口） 波長范圍是波長范圍是1.251.251.35 1.35 m m及及1.501.501.60 1.60 m m， 通常使用通常使用1.31 1.31 m m及及1.55 1.55 m m。 目前的光纖通信系統(tǒng)多采用長波長窗口。目前的

35、光纖通信系統(tǒng)多采用長波長窗口。 2.3.3 2.3.3 截止波長截止波長2.3.3.1 2.3.3.1 定義定義 截止波長是光纖中只能傳導(dǎo)基模的最低工作波長。截止波長是光纖中只能傳導(dǎo)基模的最低工作波長。 若工作波長高于截止波長，則高次模截止，僅僅若工作波長高于截止波長，則高次模截止，僅僅傳導(dǎo)基模，此時光纖稱為單模光纖；若工作波長低于傳導(dǎo)基模，此時光纖稱為單模光纖；若工作波長低于截止波長，則高次模傳導(dǎo)，此時光纖稱為多模光纖。截止波長，則高次模傳導(dǎo)，此時光纖稱為多模光纖。 （1 1）理論截止波長）理論截止波長 ctct1maxctmaxc22anV其中其中V Vc c 2.4048 (2-31)

36、2.4048 (2-31) 光纖的單模工作條件為光纖的單模工作條件為 ctct 光纖的多模工作條件為光纖的多模工作條件為 ctct（2 2）2 m2 m長涂覆光纖實測截止波長長涂覆光纖實測截止波長 c c （3 3）22 m22 m長光纜實測截止波長長光纜實測截止波長 cccc （4 4）一個中繼段光纜的有效截止波長）一個中繼段光纜的有效截止波長 cece 以上四種截止波長的關(guān)系是以上四種截止波長的關(guān)系是 ctct c c cccc cece (2-32)(2-32)2.3.3.2 2.3.3.2 確定截止波長的目的確定截止波長的目的 是為了確實保證光纖中的單模傳輸。是為了確實保證光纖中的單模

37、傳輸。 光纖越長，衰減越大，并且高階模比低階模衰光纖越長，衰減越大，并且高階模比低階模衰減得更快，因此，若兩光纖的減得更快，因此，若兩光纖的a a, , n n1 1, , n n2 2, , , , inin都都分別相同，則短光纖比長光纖的高階模多。若兩光分別相同，則短光纖比長光纖的高階模多。若兩光纖的纖的a a, , n n1 1, , n n2 2, , inin及高階模類型均相同，則短光及高階模類型均相同，則短光纖比長光纖的纖比長光纖的 大。所以，只要保證了最短光纖中大。所以，只要保證了最短光纖中是單模傳輸，就更可以保證任何較長光纖中也是單是單模傳輸，就更可以保證任何較長光纖中也是單模

38、傳輸?？傊?，單模工作條件是模傳輸?？傊?，單模工作條件是 ctct c c cccc cece(2-33)(2-33)2.3.4 2.3.4 帶寬與色散帶寬與色散2.3.4.1 2.3.4.1 光纖帶寬的概念光纖帶寬的概念 光纖的頻帶特性與光纖的長度有關(guān)系，常用光纖的頻帶特性與光纖的長度有關(guān)系，常用“帶寬帶寬距離距離”積來表示光纖的頻帶特性，其單位積來表示光纖的頻帶特性，其單位常使用常使用MHzkmMHzkm或或GHzkmGHzkm。 2.3.4.2 2.3.4.2 影響帶寬的原因影響帶寬的原因 （1 1）模間色散）模間色散 定義定義 同一波長光信號的不同模式成分之間的色散，同一波長光信號的不同

39、模式成分之間的色散，稱為模間色散或模式色散。模間色散只在多模光纖稱為模間色散或模式色散。模間色散只在多模光纖中存在。中存在。 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 多模光纖中各個模式的光傳播的路徑和速度不多模光纖中各個模式的光傳播的路徑和速度不同，使得在光纖出射端各模式的到達時間不一致，同，使得在光纖出射端各模式的到達時間不一致，產(chǎn)生時延差，引起光脈沖展寬。產(chǎn)生時延差，引起光脈沖展寬。圖圖2-20 2-20 模間色散時延差導(dǎo)致光脈沖展寬的示意圖模間色散時延差導(dǎo)致光脈沖展寬的示意圖證明：拋物漸變光纖（證明：拋物漸變光纖（ = 2= 2）具有最小模間色散）具有最小模間色散。l第一步：證明光纖端面軸心處入射角第一步：證

40、明光纖端面軸心處入射角 inin不同的入不同的入射子午光線在纖芯內(nèi)都通過軸心線上的射子午光線在纖芯內(nèi)都通過軸心線上的OO點。點。圖圖2-21 2-21 拋物漸變光纖子午光線模間色散時延差計算圖拋物漸變光纖子午光線模間色散時延差計算圖 可以證得：可以證得： 可見可見 長度與長度與 inin無關(guān)，這表明無關(guān)，這表明 inin 不同的不同的入射子午光線在纖芯內(nèi)都能匯聚于入射子午光線在纖芯內(nèi)都能匯聚于OO點。點。第二步：證明第二步：證明 inin不同的入射光線自不同的入射光線自O(shè) OOO的傳播的傳播時間時間T T都為都為OO1Tan (0)/(c 2 )OO2a 這表明這表明T T與與 in in 無

41、關(guān)，不同的光線在纖芯內(nèi)走完無關(guān)，不同的光線在纖芯內(nèi)走完O OOO路徑所用的時間相同，即不存在時延差。路徑所用的時間相同，即不存在時延差。結(jié)論：結(jié)論： 模間最大時延差模間最大時延差 M M的粗略估算的粗略估算 l l 階躍光纖階躍光纖21M(L)2Lncn1M(1)ncl漸變光纖漸變光纖 r rm m = 0= 0和和r rm m = = a a的光線時延差為的光線時延差為 21(1)0(0)2Manttc 模間色散帶寬計算公式模間色散帶寬計算公式M M3dB3dB （nsns） (2-46a)(2-46a)M M M M （MHzMHz） (2-46b)(2-46b)（2 2）模內(nèi)色散）模內(nèi)色

42、散 定義定義 同一個導(dǎo)波模式的不同光波長之間的色散，同一個導(dǎo)波模式的不同光波長之間的色散，稱為模內(nèi)色散或色度色散。稱為模內(nèi)色散或色度色散。 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因光源光譜不純光源光譜不純; ;光纖石英材料的折射率不是一個常數(shù)，而是隨光光纖石英材料的折射率不是一個常數(shù)，而是隨光波長的增大而減小波長的增大而減小; ;波導(dǎo)結(jié)構(gòu)與折射率分布等參量有關(guān)，使得不同路波導(dǎo)結(jié)構(gòu)與折射率分布等參量有關(guān)，使得不同路徑光線之間的速度差是一個隨傳輸路徑變化的復(fù)徑光線之間的速度差是一個隨傳輸路徑變化的復(fù)雜函數(shù)。雜函數(shù)。 這三方面原因?qū)е峦粋€導(dǎo)波模式的不同波這三方面原因?qū)е峦粋€導(dǎo)波模式的不同波長光線之間產(chǎn)生時延差，引起光脈

43、沖展寬。長光線之間產(chǎn)生時延差，引起光脈沖展寬。 (a)(a)材料色散材料色散 光源光譜不純以及光纖石英材料的折射率隨波光源光譜不純以及光纖石英材料的折射率隨波長而變化這兩個原因，所產(chǎn)生的模內(nèi)色散稱為材料長而變化這兩個原因，所產(chǎn)生的模內(nèi)色散稱為材料色散。材料色散可以在單模和多模光纖中存在。色散。材料色散可以在單模和多模光纖中存在。材料色散時延差為：材料色散時延差為： n(n(L L) ) = = D Dn n( ( ) L L10103 3 (ns) (2-47a) (ns) (2-47a) 材料色散帶寬則為材料色散帶寬則為: :( )3( )441441()( )10n Ln LnBMHzDL

44、 (2-48)(2-48)(b) (b) 波導(dǎo)色散波導(dǎo)色散 光源光譜不純以及波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的影響，所產(chǎn)生的光源光譜不純以及波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的影響，所產(chǎn)生的模內(nèi)色散稱為波導(dǎo)色散。波導(dǎo)色散在單模光纖和多模內(nèi)色散稱為波導(dǎo)色散。波導(dǎo)色散在單模光纖和多模光纖中都能夠存在，但在多模光纖中其影響很小，模光纖中都能夠存在，但在多模光纖中其影響很小，通?？梢月匀?。通?？梢月匀?。 波導(dǎo)色散時延差可寫為波導(dǎo)色散時延差可寫為: : w(w(L L) ) = = D Dw w( ( ) L L10103 3 （nsns） (2-49a)(2-49a) 波導(dǎo)色散帶寬則為波導(dǎo)色散帶寬則為: :( )( )441(MHz)w Lw LB(

45、2-50)(2-50) 模內(nèi)總的色散模內(nèi)總的色散模內(nèi)總色散時延差為模內(nèi)總色散時延差為: : I(I(L L) )= = n(n(L L) )+ + w(w(L L) )= =D DI I( ( ) L L10103 3(ns) (2-51)(ns) (2-51) D DI I( ( ) = ) = D Dn n( ( )+)+D Dw w( ( ) ) (2-52) (2-52) 模內(nèi)總色散帶寬則為模內(nèi)總色散帶寬則為: :111( )( )( )( )441() (MHz)I Ln Lw LI LBBB(2-53)(2-53)（3 3）光纖總的色散公式）光纖總的色散公式光纖總的色散時延差為光纖

46、總的色散時延差為: : 光纖總的色散帶寬為光纖總的色散帶寬為: :InwT2222IMnwM()11InwT2211 22TIMnwM1/()4411/1/()BBBBBBBBB(2-54)(2-54)(2-55)(2-55)2.3.4.3 2.3.4.3 帶寬與光纖長度的關(guān)系帶寬與光纖長度的關(guān)系（1 1）模內(nèi)色散）模內(nèi)色散 L L kmkm長光纖的模內(nèi)色散帶寬與光纖長度長光纖的模內(nèi)色散帶寬與光纖長度L L的關(guān)系為的關(guān)系為 B BI(I(L L) ) = = B BI(1)I(1) / /L L (2-57a)(2-57a) 式中，式中， B BI(1)I(1)= 441/= 441/ I(1

47、)I(1)（MHzkmMHzkm） (2-57b)(2-57b)（2 2）模間色散）模間色散 M(M(L L) ) = = M(1)M(1) L L （ 1 1） (2-58) (2-58) B BM(M(L L) ) = = B BM(1)M(1) / /L L （ 1 1） (2-59a)(2-59a)2.3.4.4 2.3.4.4 光纖總帶寬的實測公式光纖總帶寬的實測公式總的色散時間展寬測量公式為總的色散時間展寬測量公式為總的色散時間展寬測量公式為總的色散時間展寬測量公式為2221()Tns（2-612-61）2221441441(MHz)TTB(2-62)(2-62)2.3.5 2.3

48、.5 模場直徑模場直徑2.3.5.1 2.3.5.1 基本概念基本概念 表示基模光斑光強的集中程度?；９獍叩奶攸c表示基模光斑光強的集中程度?；９獍叩奶攸c是中間亮、四周漸暗，沒有明顯的邊界，其近場光強是中間亮、四周漸暗，沒有明顯的邊界，其近場光強近似為高斯分布。近似為高斯分布。 模場直徑模場直徑d dm m的最基本定義為的最基本定義為 d dm m = 2 = 2r r0 0 (2-70b)(2-70b) d dm m的物理意義：表示單模光纖近場光強的物理意義：表示單模光纖近場光強P P( (r r) )從最從最大值大值P P(0)(0)下降到下降到P P(0)/e(0)/e時所對應(yīng)的光斑直

49、徑大小。時所對應(yīng)的光斑直徑大小。 模場直徑模場直徑d dm m與纖芯直徑與纖芯直徑2 2a a的近似關(guān)系是的近似關(guān)系是: :d dm m /(2 /(2a a) 0.65+1.619) 0.65+1.619V V 1.51.5 + 2.879 + 2.879V V 6 6 (2-71) (2-71) d dm m /(2 /(2a a) )稱為歸一化模場直徑。稱為歸一化模場直徑。2.3.5.2 2.3.5.2 模場直徑與接頭損耗的關(guān)系模場直徑與接頭損耗的關(guān)系（1 1）兩根光纖對準連接）兩根光纖對準連接（2 2）兩根光纖未對準連接）兩根光纖未對準連接m1m2m2m1lg()22dddBdd222

50、m1m2sm1m2m2m120lg20lg exp 8/()()22ddddddBdd2.4 2.4 光纖連接方式光纖連接方式2.4.1 2.4.1 基本概念基本概念 光纖連接有兩種方式，一種是永久性連接，光纖連接有兩種方式，一種是永久性連接，另一種是非永久性連接。另一種是非永久性連接。 2.4.2 2.4.2 光纖連接器光纖連接器2.5 2.5 光纖在通信領(lǐng)域中的應(yīng)用光纖在通信領(lǐng)域中的應(yīng)用2.5.1 2.5.1 目前通信中常用的光纖目前通信中常用的光纖 (1) ITU-T G.651 (1) ITU-T G.651光纖（國標光纖（國標A1A1型多模光纖）型多模光纖） (2) G.652 (2

51、) G.652光纖（國標光纖（國標B1B1型常規(guī)單模光纖）型常規(guī)單模光纖） (3) G.653(3) G.653光纖（國標光纖（國標B3B3型單模光纖）型單模光纖） (4) G.654(4) G.654光纖（國標光纖（國標B2B2型單模光纖）型單模光纖） (5) G.655(5) G.655光纖（國標光纖（國標B4B4型單模光纖）型單模光纖）2.5.2 2.5.2 光纖（光纜）應(yīng)用概況光纖（光纜）應(yīng)用概況 (1) (1) 核心網(wǎng)光纜核心網(wǎng)光纜 (2) (2) 接入網(wǎng)光纜接入網(wǎng)光纜 (3) (3) 室內(nèi)光纜室內(nèi)光纜 (4) (4) 電力線路中的通信光纜電力線路中的通信光纜 (5) (5) 汽車用

52、光纜汽車用光纜第第2 2章完章完2.62.6* * 光纖的特性測量光纖的特性測量2.6.1 2.6.1 概述概述（1 1）測量參數(shù)）測量參數(shù) 類別類別 項目項目結(jié)構(gòu)參數(shù)（幾何參數(shù)）結(jié)構(gòu)參數(shù)（幾何參數(shù)） 芯徑、外徑（芯徑、外徑（2b2b）、）、 1 1 偏心率、偏心率、 不圓度、不圓度、 1 1 傾斜度、長度、傾斜度、長度、折射率分布折射率分布光學(xué)參數(shù)光學(xué)參數(shù) 數(shù)值孔徑、模場直徑、數(shù)值孔徑、模場直徑、 截止波長截止波長cc傳輸參數(shù)傳輸參數(shù) 損耗、色散、基帶響應(yīng)損耗、色散、基帶響應(yīng)機械性能機械性能 抗拉強度、篩選試驗抗拉強度、篩選試驗環(huán)境性能環(huán)境性能 溫度特性溫度特性（2 2）光纖的測量方法）光纖

53、的測量方法多模光纖參數(shù)測量方法多模光纖參數(shù)測量方法項目項目 基準方法基準方法 代用方法代用方法幾何尺寸幾何尺寸 折射近場法折射近場法 近場法近場法折射率分布折射率分布 折射近場法折射近場法 近場法近場法 理論數(shù)值孔徑理論數(shù)值孔徑 遠場光強法遠場光強法 折射近場法折射近場法損耗系數(shù)損耗系數(shù) 剪斷法剪斷法 背向散射法背向散射法 或插入損耗法或插入損耗法模式帶寬模式帶寬 時域法或頻域法時域法或頻域法單模光纖參數(shù)測量方法單模光纖參數(shù)測量方法項目項目 基準方法基準方法 代用方法代用方法模場直徑模場直徑 遠場掃描法遠場掃描法 可變孔徑法、可變孔徑法、 遠場掩膜法遠場掩膜法截止波長截止波長 傳輸功率法傳輸功

54、率法 跑道半圓分離法跑道半圓分離法損耗系數(shù)損耗系數(shù) 剪斷法剪斷法 背向散射擊法、插入損耗法背向散射擊法、插入損耗法總色散系數(shù)總色散系數(shù) 相移法相移法 脈沖時延法、干涉法脈沖時延法、干涉法（3 3）光纖測量的基本條件）光纖測量的基本條件一般的光纖參數(shù)測量要得到正確結(jié)果，必須一般的光纖參數(shù)測量要得到正確結(jié)果，必須方法正確、儀表精密、操作細心、環(huán)境清潔方法正確、儀表精密、操作細心、環(huán)境清潔還需注意兩點：還需注意兩點：l光纖試樣的制備光纖試樣的制備l光的注入條件光的注入條件（1 1）芯直徑）芯直徑2a2a取折射率為取折射率為所對應(yīng)圓周的直徑為纖芯直徑。所對應(yīng)圓周的直徑為纖芯直徑。 = = + k+ k

55、（ - - ） 其中其中 ：芯區(qū)內(nèi)的最大折射率，：芯區(qū)內(nèi)的最大折射率，：包層折射率包層折射率k k的取值與測量方法和數(shù)據(jù)處理過程有關(guān)：的取值與測量方法和數(shù)據(jù)處理過程有關(guān)：I I）若用近場法測）若用近場法測n n（r r），并用拋物線對測量曲線進），并用拋物線對測量曲線進行擬合，則行擬合，則k=0k=0IIII）直接在測量曲線上取參數(shù)）直接在測量曲線上取參數(shù) k=0.025k=0.025（芯（芯/ /包層過渡不太平緩）包層過渡不太平緩） k=0.05k=0.05（芯（芯/ /包層過渡明顯平緩）包層過渡明顯平緩）2.6.22.6.2結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 、幾何參數(shù)、幾何參數(shù) n（r） n n3 n2 0 a

56、r 2.6-1 芯直徑芯直徑2a的測量的測量(2)包層外徑包層外徑2b2b 包層材料與一次涂敷材料差別顯著包層材料與一次涂敷材料差別顯著, ,在測量在測量時經(jīng)常去除一次涂敷時經(jīng)常去除一次涂敷。(3)(3)芯包層表面的不圓度芯包層表面的不圓度.如下圖如下圖(a)(a) max a minb QSO e （a） （b） （c） 2.6-2 光纖結(jié)構(gòu)偏差參數(shù)定義光纖結(jié)構(gòu)偏差參數(shù)定義minmax 6% 標稱直徑（4 4）芯）芯/ /包層不同心度包層不同心度e / 2ae / 2a如圖如圖 (b)(b)，有時用，有時用e e 表示，稱表示，稱”偏心量偏心量”芯的不圓度芯的不圓度= 6%= 6%參考表面（

57、包層）的不圓度參考表面（包層）的不圓度= 2%= 280mmD 280mm的圓圈，增大的圓圈，增大，測，測量一段波長區(qū)間點的輸出功率變化量一段波長區(qū)間點的輸出功率變化P P1 1（ii）。）。*在光波長低于入在光波長低于入c c時應(yīng)使光纖中只有這兩種時應(yīng)使光纖中只有這兩種模式傳輸。模式傳輸。在在2 2狀態(tài)下（樣品光纖增繞狀態(tài)下（樣品光纖增繞D 60mmD 60mm的圓圈或用的圓圈或用另一短段多模光纖連接光源和探測器），測相另一短段多模光纖連接光源和探測器），測相同波長段參考信號的變化規(guī)律同波長段參考信號的變化規(guī)律P P2 2（ i i）。）。* *為消除光源光譜的影響為消除光源光譜的影響不同入

58、、不同不同入、不同時間不均勻。時間不均勻。畫典線畫典線R R （dBdB） C C 的法則將輸出功率陡降后的平穩(wěn)段看作直的法則將輸出功率陡降后的平穩(wěn)段看作直線，向上平移線，向上平移0 0。1dB1dB的直線與的直線與R R（）曲線下）曲線下降段的交點即對應(yīng)降段的交點即對應(yīng)C C12( )( )10lg( )pp光源光源探測器探測器數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理處理A A單模光纖樣品單模光纖樣品 波長可變波長可變 60 280 多模光纖（多模光纖（12m12m） 波長信號波長信號a.a.原理原理框圖框圖2.6-5 2.6-5 傳輸功率法傳輸功率法C C示意圖示意圖 01dB C C umum （b b）典型曲線（

59、用多模光纖取參考信號）典型曲線（用多模光纖取參考信號） 2.6-52.6-5 傳輸功率法傳輸功率法C C示意圖示意圖2.6.4.12.6.4.1光纖損耗光纖損耗(1(1）剪斷法）剪斷法基準測量法基準測量法適用于光纖及所有無源器件適用于光纖及所有無源器件SMO EP B 光纖 AL 2.6-6 2.6-6 剪斷剪斷法測量裝置基本框圖法測量裝置基本框圖 2.6.4 2.6.4 光纖的傳輸特性參數(shù)光纖的傳輸特性參數(shù) 光源光源S S發(fā)出的穩(wěn)定光功率以一定方式注入到發(fā)出的穩(wěn)定光功率以一定方式注入到光纖之中，光纖的初始段經(jīng)過一段模處理裝置光纖之中，光纖的初始段經(jīng)過一段模處理裝置M M，在光功率計先測出光纖

60、末端在光功率計先測出光纖末端A A輸出的光功率輸出的光功率P P2 2，在距在距M M約約1212米處米處B B點剪斷光纖測得點剪斷光纖測得P P1 1，特點：設(shè)備簡單，準確性較高，但有一定特點：設(shè)備簡單，準確性較高，但有一定的破壞性，不利于工程現(xiàn)場使用。的破壞性，不利于工程現(xiàn)場使用。121 0lgPLP滿注入滿注入+M+M 滿注入是規(guī)定光源經(jīng)一定的光學(xué)系統(tǒng)處理后，滿注入是規(guī)定光源經(jīng)一定的光學(xué)系統(tǒng)處理后，在光纖端面上形成的入射光斑直徑在光纖端面上形成的入射光斑直徑大于大于纖芯直徑，纖芯直徑，而且，入射光錐的光錐角而且，入射光錐的光錐角大于大于光纖的數(shù)值孔徑角光纖的數(shù)值孔徑角。2.6-72.6-