光纖的應(yīng)用演示文稿

光纖的應(yīng)用演示文稿第一頁，共二十四頁，2022年，8月28日光纖的性能參數(shù)1、幾何特性和光學(xué)特性：包層直徑、芯直徑…它們與在光源與光纖耦合以及光纖與光纖耦合時(shí)所產(chǎn)生的損耗有著密切的關(guān)系。2、傳輸特性：衰減系數(shù)、多模光纖的帶寬、色散特性、非線性特性等。影響中繼距離和通信容量3、機(jī)械特性和溫度特性。與光纖長(zhǎng)期使用的穩(wěn)定性和壽命有關(guān)第二頁，共二十四頁，2022年，8月28日IssuesOfConnectingFibersOffsetAngularMisalignmentSeparation

CoreEccentricityCoreEllipticityReflections&

Interference第三頁，共二十四頁，2022年，8月28日Mediuminsertionloss:Worstreturnloss:<14dB(Fresnel)Commonmultimode

fiberconnectorAirGaptyp.0.5dBLowestinsertionloss:<0.25dBGoodreturnloss:Commonsingle-mode

fiberconnectorPhysicalContact(PC)>40dBHighestinsertionloss:Bestreturnloss:CableTV,high

performancesystemsAngledPhysicalContact(APC)0.4to0.9dB>60dBConnectorTypes8o第四頁，共二十四頁，2022年，8月28日插入損耗插入損耗是指光纖中的光信號(hào)通過活動(dòng)連接器之后，其輸出光功率相對(duì)輸入光功率的比率的分貝數(shù)?；夭〒p耗回波損耗又稱為反射損耗，它是指在光纖連接處，后向反射光相對(duì)輸入光的比率的分貝數(shù)。所以回波損耗愈大愈好，以減少反射光對(duì)光源和系統(tǒng)的影響。第五頁，共二十四頁，2022年，8月28日ConnectorTechnologyUltra-highprecision超精度Opticalaxisalignedtobetterthan±1μm(single-mode)Physicalcontactoftheglassendsurfacesnecessary

ConnectorcleanlinessisparamountspecialcleaningandinspectionrequiredSleeveFerruleFiberKey第六頁，共二十四頁，2022年，8月28日ConnectorBrandsPhotocourtesy

of:DiamondSA第七頁，共二十四頁，2022年，8月28日光纖連接器類型按光纖端面類型分為：PC、UPC、APC等按插頭類型分為：ST、FC、SC、LC、MU等第八頁，共二十四頁，2022年，8月28日光纖連接器類型帶狀光纖連接器：MTPTM/MPO、MPXTM、MD第九頁，共二十四頁，2022年，8月28日光纖連接器的主要技術(shù)指標(biāo)插入損耗回波損耗重復(fù)性與互換性第十頁，共二十四頁，2022年，8月28日ConnectorInspectionDon’tstareintothelaserbeam(withyourremainingeye)InspectionTool第十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日ConnectorCareDamagedConnector第十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日FusionSplicesMostcommonpermanentfiberconnectionVeryhighperformanceandreliabilityInsertionloss0.01to0.1dB,noreflectionAutomatedsplicingtoolcosts$10kto$50k

MechanicalSplicesPermanentandnon-permanenttypesInsertionloss0.1to0.5dBIndex-matchingliquidusedtominimizeloss&reflectionsEpoxyorUVhardenedelastomerbasedLessexpensivetools($100to$1,000)requiredProtectivesleeveSplice第十三頁，共二十四頁，2022年，8月28日ConnectorCleaningPureCottonSwabsIsopropylAlcoholFilteredAirVarietyofcleaningmethodsinusetoday

Example:CleanconnectortipswithIsopropyl(96%medicalalcohol)usingadhesivefreecottonswabs

Immediatelydryitwithdust-free,nonresiduecompressedair第十四頁，共二十四頁，2022年，8月28日光纖的熔接光纖熔接機(jī)的分類1.熔接光纖數(shù)量分類單芯、多芯熔接機(jī)2.光纖類別分類多模熔接機(jī)-----外徑對(duì)準(zhǔn)單模熔接機(jī)-----纖芯對(duì)準(zhǔn)第十五頁，共二十四頁，2022年，8月28日3.操作方式分類人工（或半自動(dòng)），自動(dòng)熔接機(jī)2.發(fā)展階段分類第一代熔接機(jī)-----光纖對(duì)準(zhǔn)、熔接和損耗測(cè)量由人工第二代熔接機(jī)、第三代熔接機(jī)、第四代熔接機(jī)第十六頁，共二十四頁，2022年，8月28日第十七頁，共二十四頁，2022年，8月28日2.3光纖特性

2.3.1光纖的幾何特性光纖的幾何特性包括芯直徑、包層直徑、纖芯/包層同心度、不圓度和光纖翹曲度等。

1．芯直徑芯直徑主要是對(duì)多模光纖的要求。ITU-T規(guī)定，多模光纖的芯直徑為50±3μm。

2．包層直徑包層直徑指光纖的外徑，ITU-T規(guī)定，多模及單模光纖的包層直徑均要求為125±3μm。目前，光纖生產(chǎn)制造商已將光纖外徑規(guī)格從125.0±3μm提高到125.0±1μm。第十八頁，共二十四頁，2022年，8月28日2.3光纖特性

3．纖芯/包層同心度和不圓度

纖芯/包層同心度是指纖芯在光纖內(nèi)所處的中心程度。目前光纖制造商已將纖芯/包層同心度從≤0.8μm的規(guī)格提高到≤0.5μm的規(guī)格。

不圓度包括芯徑的不圓度和包層的不圓度。

ITU-T規(guī)定，纖芯/包層同心度誤差≤6%（單模為＜1.0μm），芯徑不圓度≤6%，包層不圓度（包括單模）＜2%。

4．光纖翹曲度光纖翹曲度指在特定長(zhǎng)度光纖上測(cè)量到的彎曲度，可用曲率半徑來表示彎曲度。翹曲度（即曲率半徑）數(shù)值越大，意味著光纖越直。注：纖芯/包層同心度對(duì)接續(xù)損耗的影響最大，其次是翹曲度。第十九頁，共二十四頁，2022年，8月28日2.3.2光纖的光學(xué)特性

光纖的光學(xué)特性有折射率分布、最大理論數(shù)值孔徑、模場(chǎng)直徑及截至波長(zhǎng)等。

1．折射率分布光纖折射率分布，可用下式表示：

其中，n1為纖芯折射率，n2為包層折射率，a為芯半徑，r為離開纖芯中心的徑向距離，Δ為相對(duì)折射率差，Δ=(n1?n2)/n1

。多模光纖的折射率分布，決定光纖帶寬和連接損耗，單模光纖的折射率分布，決定工作波長(zhǎng)的選擇。第二十頁，共二十四頁，2022年，8月28日2.3.2光纖的光學(xué)特性

2．最大理論數(shù)值孔徑（NAmax）最大理論數(shù)值孔徑的定義為：

其中，n1為階躍光纖均勻纖芯的折射率（梯度光纖為纖芯中心的最大折射率），n2為均勻包層的折射率。光纖的數(shù)值孔徑（NA）對(duì)光源耦合效率、光纖損耗、彎曲的敏感性以及帶寬有著密切的關(guān)系，數(shù)值孔徑大，容易耦合，微彎敏感小，帶寬較窄。第二十一頁，共二十四頁，2022年，8月28日2.3.2光纖的光學(xué)特性

3．模場(chǎng)直徑和有效面積

模場(chǎng)直徑是指描述單模光纖中光能集中程度的參量。

有效面積與模場(chǎng)直徑的物理意義相同，通過模場(chǎng)直徑可以利用圓面積公式計(jì)算出有效面積。模場(chǎng)直徑越小，通過光纖橫截面的能量密度就越大。當(dāng)通過光纖的能量密度過大時(shí)，會(huì)引起光纖的非線性效應(yīng)，造成光纖通信系統(tǒng)的光信噪比降低，影響系統(tǒng)性能。因此，對(duì)于傳輸光纖而言，模場(chǎng)直徑（或有效面積）越大越好。圖2-13所示為模場(chǎng)直徑示意圖。第二十二頁，共二十四頁，2022年，8月28日2.3.2光纖的光學(xué)特性

4．截止波長(zhǎng)理論上的截止波長(zhǎng)是單模光纖中光信號(hào)能以單模方式傳播的最小波長(zhǎng)。截止波長(zhǎng)條件可以保證在最短光纜長(zhǎng)度上單模傳輸，并且可以抑制高次模的產(chǎn)生或可以將產(chǎn)生的高次模噪聲功率代價(jià)減小到完全可以忽略的地步。注：幾何特性、光學(xué)特性影響光纖的連接質(zhì)量，施工對(duì)它們不產(chǎn)生變化，而傳輸特性則相反，它不影響施工，但施工對(duì)傳輸特性將產(chǎn)生直接的影響。第二十三頁，共二十四頁，2022年，8月28日2.3.3光纖的傳輸特性

光纖的傳輸特性主要是指光纖的損耗特性和色散特性