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《光纤简介》PPT课件

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光纤简介
一、光纤的分类 二、光纤的制造 三、光纤的传输特性 四、光纤器件 五、特种光纤
精选ppt
1
一 光纤的分类
光纤是由中心的纤芯和外围的包层组成的同轴圆柱形石英细丝。纤芯的折 射率比包层稍高,损耗比包层更低,光能量主要在纤芯传输。包层为光的 传输提供反射面和光隔离,并起一定的机械保护作用。
石英光纤
1

sin 0 = 1-
[n2/n1]2
光纤的数值孔径(NA):NA = n0sin0 =
n12 - n22
精选ppt
23
光纤的特征参数
1、光纤的数值孔径(NA)
NA = n0 sin 0 =
2、归一化频率
n12 - n22
相对折射率差: = n12- n22 2n12
= n1 2 ;

n1- n2 n1
掺杂试剂
第二步:熔制芯层玻璃。
主体材料:液态SiCl4;掺杂试剂:GeCl4;载运气体:O2
SiCl4+O2→SiO2+2Cl2↑
GeCl4+O2→GeO2+2Cl2↑
SiO2 - GeO2沉积在内包层玻璃上,成为芯层玻璃。
精选ppt
19
(2) 预制棒拉制成丝
预制棒由送料机构送入 管状加热炉(石墨电阻炉)中, 当预制棒尖端热到一定温度时, 粘度变低,靠自身重量逐渐下 垂变细形成纤维。纤维经由纤 径测量仪监测并拉引到牵引辊 绕到卷筒上。送料机构的速度 必须与牵引辊收丝的速度相适 应。拉丝速度一般为30~100 米/秒。
L
3dB耦合器
4
M-Z 的传输特性:
T1-3 = cos2[/2] ,
T1-4 = sin2[/2] , = 2Lnf

《光纤基本知识》PPT课件

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– 每秒20万公里 • 人们以波长来描述光
可见光350nm—750nm • 光纤通信所用的波长 800——1600nm
光的基本知识

反射
射 θ1 θ3
θ2 折

n1 n2 n1<n2
空气 水
视觉位置
实际位置
2021/3/8
16
光的基本知识
n1 n2
n1 > n2临界角来自n1 n2入射角=反射角
θ1 θ2
编码中携带同步信号; 降低组建网络的成本; 传输速率:100Mbps 传输距离:单段小于2km(多模)或100km(单模) 环路长度:小于200km; 附接站点数:小于1000个
2021/3/8
33
4b/5b编码——光纤应用,降低成本
用5位(5b)的符号表示4位(4b)的信息(数据)
采用不归0交替编码(NRZI)表示这5位符号。 要求每个符号中至少应有2个以上的“1”比特
– 系统可以升级光学性能或电性能
故障检测容易
• 光缆很容易检测 • 光缆很容易隔离故障源
–电 – 光缆
安全
光缆属于玻璃 • 不携带电流 • 不产生
–热 – 火花
• 在爆炸危险场合十分理想
缺点
• 人们认为光缆太新 • 人们对不知道的东西总有些担心 • 人们不熟悉技术 • 成本问题

• 光是一种电磁能量 • 光以每秒30万公里的速度穿行 • 光在光缆中额定穿行速度为
• 1977年芝加哥第一条45Mb/s的商用线 路。
2021/3/8
3
为什么要使用光缆?
传输安全
不会产生: • 电磁脉冲 • 辐射 • 或任何可以探测到的能量
抑制噪声
光纤是绝缘体

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光纤的典型结构是多 层同轴圆柱体由图31-1 所 示 , 自 内 向 外 为纤芯、包层及涂覆 层。纤芯和包层合起 来构成裸光纤,光纤 的光学及传输特性主 要由它决定。涂覆层
2
光纤按折射率分布来分类,一般可 分为阶跃型光纤和渐变型光纤。
(1) 阶跃型光纤
如果纤芯折射率(指数)n1半径方向保 持一定,包层折射率n2沿半径方向 也保持一定,而且纤芯和包层的折 射率在边界处呈阶梯型变化的光纤, 称为阶跃型光纤,又可称为均匀光 纤,它的结构如图3-1-2(a)所示。
2
渐变折射率光纤可以降低模间色散,如 图3-2-2所示
选择合适的折射率分布就有可能使所有 光线同时到达光纤输出端。
相对折射指数差Δ和数值孔径NA是描 述光纤性能的两个重要参数。
1相对折射指数Δ
光纤纤芯的折射率和包层的折射率的 相差程度可以用相对折射指数差Δ来 表示
相对折射指数Δ很小的光纤称为弱导
(2) 渐变型光纤
如果纤芯折射率n1随着半径加大而逐渐减小,而包 层中折射率n2是均匀的,这种光纤称为渐变型光纤, 又称为非均匀光纤,它的结构如图3-1-2(b)所示。
1
光线入射在纤芯与包层界面上会发 生全反射,当全反射的光线再次入 射到纤芯与包层的分界面时,它被 再次全反射回纤芯中,这样所有满 足θ1>θc的光线都会被限制在纤芯中 而向前传输,这就是光纤传光的基 本原理。
第三章 光纤
3.1光纤概述 3.2光纤的导光原理 3.3相对折射指数差Δ和数值孔径NA 3.4阶跃型光纤的波动光学理论 3.5阶跃型光纤的标量模 3.6可导与截止 3.7渐变型光纤的理论分析 3.8光纤的损耗特性 3.9光纤的色散特性 3.10单模光纤 3.11光纤的传输带宽
1光纤结构

光纤讲义.ppt

光纤讲义.ppt
位光纤,使1300nm和1550nm处色散皆为零的色散 平坦光纤,或1550nm处具有负色散值的色散补偿 光纤
光纤材料的变化关系
D=DM+DW
17ps/nm.k m@1550nm
零色散 波长
43
偏振模色散
▪ 在理想的单模光纤中,基模是由两个相互垂
直的简并偏振模组成。如果由于某种因素使 这两个偏振模有不同的群速度,出纤后两偏 振模的迭加使得信号脉冲展宽,从而形成偏 振模色散(PMD) 。
36
光纤的色散
色散的基本概念 色散的种类及其产生原因
37
色散的基本概念
▪ 光纤的色散是在光纤中传输的光信号,随传输距离增加,由于
不同成分的光传输时延不同引起的脉冲展宽的物理效应。
▪ 光纤的色散将引起光脉冲展宽和码间串扰,最终影响通信距离
和容量。
▪ 色散的大小常用时延差表示,时延差是光脉冲中不同模式或不
33
模场直径MFD
对单模光纤,2a与处
于同一量级,由于衍射
效应,模场强度有相当
一部分处于包层中,不
易精确测出2a的精确值,
因而只有结构设计上的
意义,在应用中并无实
2w
际意义,实际应用中常
用模场直径2w,即光
斑尺寸表示,近似为:
2a
e=2.71828
电场强度 降到峰值 的1/e
E0/e
W a 0.69 1.1619V 3 2 2.879V 6
n1 n11 n12 n13 n2
14
光线理论
理论上,光在渐变光纤的传播轨迹:
(z) Asin
2 a1
Z
n 2 光在渐变光纤
以不同角度入
n1 射的光线族皆

光纤的基本知识及应用PPT(最新版)

光纤的基本知识及应用PPT(最新版)

B、光纤检测:
光纤检测的主要目的是保证系统连接的质量,减少故障 因素以及故障时找出光纤的故障点。检测方法很多,主要 分为人工简易测量和精密仪器测量。
a.人工简易测量:
这种方法一般用于快速检测光纤的通断和施工时用来分 辨所做的光纤。它是用一个简易光源从光纤的一端打入可 见光,从另一端观察哪一根发光来实现。这种方法虽然简 便,但它不能定量测量光纤的衰减和光纤的断点。
6.光纤的应用
人类社会现在已发展到了信息社会,声音、图 象和数据等信息的交流量非常大。以前的通讯手 段已经不能满足现在的要求,而光纤通讯以其信 息容量大、保密性好、重量轻体积小、无中继段 距离长等优点得到广泛应用。其应用领域遍及通 讯、交通、工业、医疗、教育、航空航天和计算 机等行业,并正在向更广更深的层次发展。
FC
SC
SC-LC SC-SLCC LC
SC-SC
SC
SC
SC-ST
SC
ST
ST-ST
ST
ST
ST-LC
LC
ST
ST-SC
二、光缆的结构特点、种类 及型号的命名方法
一、光缆结构的特点
光缆的结构与电缆大致相同,但由于 光纤材料的性质和传光特性,所以其结构 与电缆又有不同之处。其特点如下:
膏时,防水效果较好,但连接时防水软膏 (2)它可以用一次涂覆光纤直接放置于骨架槽内,省去二次涂覆过程。
5/125μm,美国标准
的清除比较困难。采用防水带(粉)时, 31μm波长处的衰减值将增大。
活动连接是利用各种光纤连接器件(插头和插座),将站点与站点或站点与光缆连接 起来的一种方法。 因此,在不久的将来实现全球无中继的光纤通信是完全可能的。
1.光纤理论与光纤结构

《基本光纤光缆知识》PPT课件

《基本光纤光缆知识》PPT课件

当 =0.002时,BL<100<Mb/s>.km,10Mb/s的速率传 输10km,适用于一些局域网.
2. 渐变光纤P46
渐变光纤的芯区折射率不是一个常数,从芯区中心的最大值逐 渐降低到包层的最小值.光线以正弦振荡形式向前传播.
入射角大的光线路径长,由于折射率的变化,光速在沿路径变 化,虽然沿光纤轴线传输路径最短,但轴线上折射率最大,光传 播最慢.通过合理设计折射率分布,使光线同时到达输出端,降 低模间色散.
光纤的分类<3>
按材料分类:P36 玻璃光纤:纤芯与包层都是玻璃,损耗小,传输
距离长,成本高; 胶套硅光纤:纤芯是玻璃,包层为塑料,特性同
玻璃光纤差不多,成本较低; 塑料光纤:纤芯与包层都是塑料,损耗大,传输
距离很短,价格很低.多用于家电、音响,以及短 距的图像传输.
塑料光纤
聚合物<塑料>光纤<POF>:用于用户 接入.
塑料光纤图片
塑料光纤图片
3.1.2 光纤的分类<4>
特种光纤: 保偏光纤〔PMF〕 色散补偿光纤〔DCF〕 掺铒光纤〔EDF〕等
特种光纤-保偏光纤P36
polarization maintaining optical fiber
保偏光纤:保偏光纤传输线偏振光,广泛用于航天、航空、航海、工业制造技术及通信等国 民经济的各个领域.在以光学相干检测为基础的干涉型光纤传感器中,使用保偏光纤能够保证 线偏振方向不变,提高相干信躁比,以实现对物理量的高精度测量.保偏光纤作为一种特种光纤, 主要应用于光纤陀螺,光纤水听器等传感器和DWDM、EDFA等光纤通纤系统.由于光纤陀螺 及光纤水听器等可用于军用惯导和声呐,属于高新科技产品,而保偏光纤又是其核心部件,因而 保偏光纤一直被西方发达国家列入对我禁运的清单.

光纤及光纤接口知识PPT课件

光纤及光纤接口知识PPT课件
既然我们知道了凡是公司使用光纤都需要使用光猫对输入来的光纤中光信号进行 转换,通过光猫转换后的信号已经是电信号了。我们通过光猫后头的RJ45以太网接口 连接路由交换设备即可,当然直接连接计算机也是没有任何问题的。在接入光纤连到 光猫的同时,还需要ISP也使用一个光猫连接到同一条光纤上,这也是为什么光猫都是 成对卖的原因。一个用于发送信号,另一个用于接收信号。
第7页/共25页
插针是一个带有微孔的精密圆柱体,其主要尺寸如下: 外径 Ф2.499±0.0005mm 外径不圆度 <0.0005mm 微孔直径 Ф126±0.5μm 微孔偏心量 <1μm 微孔深度 4mm 或 10mm 插针外圆柱体光洁度 ▽14 端面曲率半径 20-60mm
插针的材料有不锈钢、全陶瓷、玻璃和塑料几种。现在市场上用得最多 的是陶瓷,陶瓷材料具有极好的温度稳定性,耐磨性和抗腐蚀能力,但价 格也较贵。塑料插头价格便宜,但不耐用。
回波损耗(Return Loss, Reflection Loss)是指连接器对链路光功率反 射的抑制能力,其典型值应不小于25dB。实际应用的连接器,插针表面 经过了专门的抛光处理,可以使回波损耗更大,一般不低于45dB。
(2)互换性、重复性 光纤连接器是通用的无源器件,对于同一类型的光纤连接器,一般
第9页/共25页
光纤的各种接头如下图所示:
FC connector
SC connector
LC connector
ST connector
在表示尾纤接头的标注中,我们常能见到“FC/PC”,“SC/PC”等,其含义如下:
“/”前面部分表示尾纤的连接器型号 , “/”后面表明光纤接头截面工艺,即研磨方 式。
• 连接器是SC
• (2)何为SFP? SFP是SMALL FORM PLUGGABLE的缩写,可以简 单的理解为GBIC的升级版本。SFP模块体积比GBIC 模块减少一半,可以在相同的面板上配置多出一倍以 上的端口数量。SFP模块的其他功能基本和GBIC一致。 有些交换机厂商称SFP模块为小型化GBIC(MINIGBIC)。 目前已经成为主流的光纤模块,速率主要 为155M,100M,GE,2.5G

光纤基础知识PPT演示课件

光纤基础知识PPT演示课件

62.5/50m
8~10m
1.0m
125m2m
2%
245m10m
15m
2m
•16
光纤:参数
光纤的光学及传输特性参数
• 模场直径 • 衰减系数 • 色散系数 • 截止波长 • 弯曲损耗 • 偏振模色散
•17
光纤:参数
光纤的光学及传输特性参数
模场直径:
高斯分布的单模光纤, 模场直径是光场幅度 分布1/e处各点所围成 圆的直径,也等于光 功率分布1/e2处各点 所围成圆的直径。
一部分入射光将被反射
一部分入射光将进入第二种媒质,并产生折射
1 2
媒质1 折射率n1
媒质2 折射率n2
1=2
媒质1
1
折射率n1
2
媒质2
折射率n2
n1·Sin1=n2·Sin2
•3
折射率 n=光在真空中的传播速度/光在该媒质中的传播速度
媒质 真空 空气 水 多模光纤 单模光纤 玻璃 钻石
折射率 1.0 1.0003 1.33 1.457 1.471 1.5~1.9 2.42
1
4
4
3
1 非色散位移光纤 2 色散位移光纤 3 色散平坦光纤 4 非零色散位移光纤
2
0 1200
1400 1500 1600 1700 1800 nm
-4
-8
波长(nm)
•22
光纤:参数
光纤的光学及传输特性参数
截止波长:
光纤作为单模光纤工作的最短波长。工作 波长超过此波长时,只能传输基模,此时光纤 为单模光纤;工作波长低于此波长时,除基模 外,高次模也可传输,此时光纤为多模光纤。
如:Corning的Submarine Leaf光纤 Lucent的TrueWave XL光纤
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一、光纤的定义
• 一根预制棒在拉纤过程中,前部分和 后部分都会产生一定量的不合标准光 纤,中间若工艺控制不好,也会产生 废纤或低等级光纤。有一些光纤厂家 会把这些废纤或低等级光纤以很低的 价格卖给一些不重视信誉的光缆厂, 生产出来的光缆有衰减很大、易折断 等不良反应。
一、光纤的定义
左侧图片是一卷成品 光纤,有50公里长, 绕到一个塑料轴上了。
三、光纤的种类
• 零水峰光纤为美国康宁公司的单模光 纤。
• 一些光纤到户项目选用G657光纤(耐 弯光纤)比G652B贵70元一公里。这种 光纤弯曲半径很小,适合小拐弯角度 的地方。
三、光纤的种类
• 什么是多模光纤 ?
三、光纤的种类
• 多模光纤可以传输多种模式的光。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。因此,多模光纤传输的距 离就比较近,一般只有2公里。
一、光纤的定义
左边这是一个用预制棒(就 是高纯玻璃棒)用高温拉丝 的工艺图,中间发亮部分是 融化了的玻璃 。
一、光纤的定义
• 从图中我们可以看到,一根预制棒在 拉丝塔上通过高温熔化后被拉成光纤 。我们看到的这个图片下面拉出来的 光纤还很粗,当拉丝的速度达到正常 标准后,拉出来的光纤才会成为粗细 均匀的成品光纤。
OM3
OM3-300 在300米距离内达到万兆
中心传输部分也是50 OM3-500 在550米距离内达到万兆
微米,为万兆光纤
三、光纤的种类
• 多模光纤的传输波段
• 多模光纤一般用波长为850nm(纳米) 或1300nm的激光传输信号 。
四、涂敷光纤
• 什么是光纤的一次涂敷光纤
• 由拉丝塔拉出来的光纤一般需要在表 皮覆有直径为0.25毫米紫外线固化丙 烯酸树脂涂敷层。这样能对光纤起到 保护作用。
三、光纤的种类
50μm
125μm
多模光纤示意图
三、光纤的种类
多模光纤的分类
多模光纤按中心光传输部分直径的大小可以分为:欧洲标 准和美国标准。
三、光纤的种类
• 欧洲标准:中心光传输部分内直径为5 0μm (微米), 外直径为125μm, 因此型号叫50/125(A1a简称A1或叫OM 2常规型号⁄OM3万兆型号)。


知识
产品知识系列讲座 第一讲
目录
• 一、光纤的定义 • 二、光纤的特点 • 三、光纤的种类 • 四、涂敷光纤 • 五、其他光纤 • 六、思考问题
一、光纤的定义
• 什么是光纤?
• 光纤的完整名称叫做光导纤维英文名 是 OPTIC FIBER,也有叫OPTICAL FIB ER的,是用纯石英(玻璃)以特别的 工艺拉成比头发还细中间有介质的玻 璃管,可以在很短的时间内传递巨大 数量的信息。
50⁄125
千兆传输275米
A1a OM1 美国标准
62.5⁄125 千兆传输550米 A1b OM2 欧洲标准
六、思考问题
• 8、万兆光纤有几种型号? • 答案:OM3-150、OM3-300、OM3-550 • 9、分别代表万兆传输距离是多少? • 答案:150米、300米、550米 • 10、单模光纤的芯径和外径分别是多
9μm
125μm
单模光纤示意图
三、光纤的种类
• 单模光纤的分类
G652B
也用B1.1表示为常用

单模光纤。



G652D
也用B1.3表示(低水
峰光纤)运营商骨干
网项目多用这种光纤。
三、光纤的种类
• 单模光纤的传输波段
• 单模一般用波长为1310nm(纳米)或1 550nm的激光传输信号,光纤采用高纯 度的石英玻璃材料,在光波长为1550n m附近衰减达到最小(接近理论极限0. 2dB/Km)
少微米? • 答案:9-125
六、思考问题
• 11、请大家把同一种型号光纤的不同 描述用线条连接起来:
பைடு நூலகம்
G652B G652D
B1.1 B1.3
六、思考问题
• 12、单模光纤我们一般用哪两个波长 传输信号?
• 答案:1310和1550 • 13、多模光纤我们一般用哪两个波长
传输信号? • 答案: 850和1300
五、其他光纤
• 工业、医疗和低速网络:100/140μm ,200/230μm。
• 塑料:98/1000μm,用于汽车控制。 非我们所用,了解即可。
六、思考问题
• 1、光纤的生产材料是? • 答案:石英二氧化硅 • 2、按传输方式我们通常把光纤分成? • 答案:单模和多模 • 3、多模光纤的中心传输孔径多少微米
• 美国标准:中心光传输部分内直径为6 2.5μm,外径也为125μm,因此型号 叫62.5/125(A1b或OM1)。
三、光纤的种类
OM1
又称多模光纤(62.5⁄125) 千兆传输距离只有275米

又称G.651光纤或多模光纤(50⁄1
模 光
OM2
25) ,千兆传输距离有550米

OM3-150 在150米距离内达到万兆
• 单模光纤只能传一种模式的光。中心 玻璃芯较细(芯径一般为9μm,一些 国家叫8.3μm或10μm,外径是125μ m),因此型号叫9/125。
三、光纤的种类
• 单模光纤因其模间色散很小,传输距 离有几百公里,适用于远程通讯。
• 运营商,长距离传输一般都选用单模 光纤。
三、光纤的三种、类光纤的种类
? • 答案:50μm或62.5μm
六、思考问题
• 4、多模光纤的外径是多少微米? • 答案:125μm • 5、50⁄125光纤在千兆带宽的情况下
能传输多少米? • 答案:550米 • 6、62.5⁄125光纤在千兆带宽的情况
下能传输多少米? • 答案:275米
六、思考问题
• 7、下面我们做一道练习题,请大家把 同一种型号光纤的不同描述用线条连 接起来:
二、光纤的特点
• 光纤的特点
• 光纤的特点:传输速度快、距离远、 内容多,并且不受电磁干扰、不怕雷 电击,很难在外部窃听,不导电,在 设备之间没有接地的麻烦等。
三、光纤的种类
• 光纤的种类
• 按光在光纤中的传输模式可分为:单 模光纤和多模光纤。
三、光纤的种类
• 什么是单模光纤 ?
三、光纤的种类
感谢下 载
感谢下 载
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