光纤分为哪两类,按照传播模式和传受双方的关系将传播活动分为
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光纤分为哪两类
光纤分为单模光纤和多模光纤。单模光纤用于长距离、大容量光纤通信系统,光纤局部区域网和各种光纤传感器中。
光纤(英文:Fiber,全称:光导纤维)是一种由玻璃或塑料制成的纤维,利用光在这些纤维中以全内反射原理传输的光传导工具。微细的光纤封装在塑料护套中,使得它能够弯曲而不至于断裂。通常光纤的一端的发射设备使用发光二极管或一束激光将光脉冲发送至光纤中,光纤的另一端的接收设备使用光敏组件检测脉冲。包含光纤的线缆称为光缆。由于信息在光导纤维的传输损失比电在电线传导的损耗低得多,更因为主要生产原料是硅,蕴藏量极大,较易开采,所以价格很便宜,促使光纤被用作长距离的信息传递介质。随着光纤的价格进一步降低,光纤也被用于医疗和娱乐的用途。微细的光纤封装在塑料护套中,使得它能够弯曲而不至于断裂。通常,光纤的一端的发射装置使用发光二极管(lightemittingdiode,LED)或一束激光将光脉冲传送至光纤,光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。
按照传播模式和传受双方的关系将传播活动分为
分单模光纤和多模光纤2种,你可以搜索光纤百科,还可以了解更多的东西。
单模光纤
单模光纤这是指在工作波长中,只能传输一个传播模式的光纤,通常简称为单模光纤(SMF:Single ModeFiber)。目前,在有线电视和光通信中,是应用最广泛的光纤。由于,光纤的纤芯很细(约10μm)而且折射率呈阶跃状分布,当归一化频率V参数<2.4时,理论上,只能形成单模传输。另外,SMF没有多模色散,不仅传输频带较多模光纤更宽,再加上SMF的材料色散和结构色散的相加抵消,其合成特性恰好形成零色散的特性,使传输频带更加拓宽。SMF中,因掺杂物不同与制造方式的差别有许多类型。凹陷型包层光纤(DePr-essed Clad Fiber),其包层形成两重结构,邻近纤芯的包层,较外倒包层的折射率还低。另外,有匹配型包层光纤,其包层折射率呈均匀分布。
多模光纤
多模光纤将光纤按工作彼长以其传播可能的模式为多个模式的光纤称作多模光纤(MMF:MUlti ModeFiber)。纤芯直径为50pm,由于传输模式可达几百个,与SMF相比传输带宽主要受模式色散支配。在历史上曾用于有线电视和通信系统的短距离传输。自从出现SMF光纤后,似乎形成历史产品。但实际上,由于MMF较SMF的芯径大且与LED等光源结合容易,在众多LAN中更有优势。所以,在短距离通信领域中MMF仍在重新受到重视。MMF按折射率分布进行分类时,有:渐变(GI)型和阶跃(SI)型两种。GI型的折射率以纤芯中心为最高,沿向包层徐徐降低。从几何光学角度来看,在纤芯中前进的光束呈现以蛇行状传播。由于,光的各个路径所需时间大致相同。所以,传输容量较SI型大。SI型MMF光纤的折射率分布,纤芯折射率的分布是相同的,但与包层的界面呈阶梯状。由于SI型光波在光纤中的反射前进过程中,产生各个光路径的时差,致使射出光波失真,色激较大。其结果是传输带宽变窄,目前SI型MMF应用较少。
光纤分几类各有什么特点
光纤的分类/光纤性能特性
光纤的分类
①按照传输模式来划分:
光纤中传播的模式就是光纤中存在的电磁场场形,或者说是光场场形(HE)。各种场形都是光波导中经过多次的反射和干涉的结果。各种模式是不连续的离散的。由于驻波才能在光纤中稳定的存在,它的存在反映在光纤横截面上就是各种形状的光场,即各种光斑。若是一个光斑,我们称这种光纤为单模光纤,若为两个以上光斑,我们称之为多模光纤。
② 按照纤芯直径来划分:
★50/125(μm) 缓变型多模光纤
★62.5/125(μm) 缓变增强型多模光纤
★8.3/125(μm) 缓变型单模光纤
③ 按照光纤芯的折射率分布来划分:
★阶跃型光纤 (Step index fiber),简称SIF;
★梯度型光纤 (Graded index fiber),简称GIF;
★环形光纤 (ring fiber);
★W型光纤
多模光纤
在一定的工作波长下(850nm/1300nm),有多个模式在光纤中传输,这种光纤称之为多模光纤。这种光纤具有相对大的芯线直径(50到80?m)以及125?m的直径。阶跃折射率多模光纤在芯线和覆层间具有突然的变化,而渐变折射率多模光纤在芯线和覆层间具有逐渐的变化。前者被限制在大约50Mbit/s范围内而后内者的范围为1Gbit/s。对于渐变光纤,折射量从芯线向外逐渐降低。光在折射率较低的材料中传输的较快。这将导致光在外部材料中比在芯线中传输的快。最终结果是所有的光线趋于同时到达。但这种修正仍然有距离限制。
由于色散或像差,因此,这种光纤的传输性能较差,频带较窄,传输容量也比较小,距离比较短。
单模光纤
单模光纤只传输主模,也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输。由于完全避免了模式色散,使得单模光纤的传输频带很宽,因而适用于大容量,长距离的光纤通讯。这种光纤具有小的芯线(7到1O?m),与多模光纤中的多路径反射相对,这种芯线强制光沿着光缆按照较直的单路径传播。但是,另一种称为色散的散射形式又是一个问题(将在后面讨论)。通常的光源是激光器。这种光纤加工复杂,但具有更大的通信容量和更远的传输距离。
光纤规格以分数的形式列出芯线和覆层的直径。:例如,FDDI(光纤分布式数据接口)的最小建议类型为62.5/125?m多模光纤。这意味着芯线是62.5?m,而芯线和周围的覆层总共是125?m。连接光纤时覆层直径必须相同,这是因为连接器通常参照覆层直径调整芯线。
阶跃折射和渐变折射多模光纤的芯线规格通常为50、62.5或100?m。阶跃模式光缆的覆层直径为l25?m。
单模光纤的芯线直径通常为7到lO?m ,覆层直径为125?m。
ITU已经定义了一系列建议,它们描述多模和单模光纤的几何属性和传输属性。下面列出四个最重要的建议:
ITU G.651 讨论具有50?m正常芯线直径和125?m正常覆层直径的多模渐变折射光纤。
ITU G.652 讨论单模式NDSF(无色散偏移光纤)。20世纪80年代安装的光缆大部分都是这种光缆。传输发生在l310nm范围,此处的信号散射最小。长距离中散射引起信号问题,将在后面对之进行讨论。G.652光纤支持下列距离和数据速率:lOOOkm为2.5Gbit/S, 60km为lOGbit/s,3km为40G/bits。
ITU G.653 讨论单模色散偏移光纤。这种光纤使用了一种设计方法,旨在“偏移”到散射最小化的区域l550nm波长范围。在这个范围,衰减也被最小化,因此光缆距离可以更长。
ITUG.655 讨论单模式NZ-DSF(非零色散偏移光纤)光纤,它利用色散特性抑制四波混频的增长。四波混频是一种对WDM(波分复用)系统有害的效应。NZ-DSF支持高功率信号和更长的距离,以及速率为lOGbit/s或更高的间隔紧密的DWDM(密集WDM)信道。Lucent True Wave是这种光纤的一个实例。它支持下列距离和数据速率:6000km为2.5Gbit/s, 400km为10Gbit/s,25km为40Gbit/s。
G.655是光纤的最新开发成果。特别是G.655为WDM和海底光缆等长距离光缆的运行做了优化。它使用色散,产生了良好的效果。色散有助于减小四波混频(FWM)的效应。当三个波长混合,产生的第四个波长与原始信号重叠并干涉原始信号时,在DWDM系统中就出现了这种效应。
使用DWDM,单根光纤可以传输几千个λ的电路。一个λ就是光窗口内光特定的一个次波长。它具备单个电路的所有功能。λ是使用频分复用设置的。可以将每个λ想象成以lOGbit/s或更高速度传输的红外线的一种特定颜色。光纤复用器将光纤中可用的光谱分成许多单个的λ。例如,Avanex PowerMux可以将800多个信道放在单根光纤上,信道之间的间隙为l2.5GHz。因为每根光纤可能有几千个λ,通信公司向企业出租整个光纤波长也是切实可行的。请参阅“光纤网络”。 DWDM的替换方案是新的光纤调制技术,该技术提升了现有光纤的功能。Kestrel Solution的光纤FDM结合了FDM(频分多路复用)、DSP(数字信号处理)和光纤调制从而改进了现有光纤的性能,特别是在已安装了低质量光纤(由于短距离)的大都市区域和SONET系统。光纤FDM使人们能够完全访问光纤总的带宽。
光纤性能特性
光纤的某些特性限制了它的性能。不同生产商的光纤在这些特性方面可能有所不同。主要的性能限制因素是衰减和散射。
光纤按照传输模式分为哪两类?
单模光纤和多模光纤。
光纤按照传输模式可分为单模光纤和多模光纤。单模光纤只有一种光纤模式,其传输范围更远,而多模光纤有多种光纤模式,其传输距离较短。多模光纤根据传输模式可分为OM1、OM2、OM3、OM4等,而单模光纤可分为OS1和OS2等。
单模光纤的光模式只有一种,而多模光纤的光模式可以有多种,其中包括单模光纤的模式。
光纤分为哪两类,其主要应用区别是什么?
光纤主要分以下两大类:
1、传输点模数类:传输点模数类分单模光纤和多模光纤。单模光纤的纤芯直径很小,在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤。与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。
2、折射率分布类:折射率分布类光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤。跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是一个常数。 在纤芯和保护层的交界面,折射率呈阶梯型变化。渐变式光纤纤芯的折射率随着半径的增加按一定规律减小, 在纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率。纤芯的折射率的变化近似于抛物线。
单模的光源是激光,对人体伤害较大,安装时要特别注意,多模光纤的光源是普通的LED灯。
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