第一章 光纤基本原理2
光纤通信原理及基础知识
t D • Δ PMD= pmd * LΛ0.5
•
PMD Link
y=
1
n
n k 1
x
2 k
1 2
• PMDQ :99.99% probability of 100000 y
光纤的基本参数
光纤的光学及传输特性参数之一------偏振模色散受限的最大理 论传输距离
偏振模色散受限的最大理论传输距离
光纤的通信原理及基础知识
第一章 光纤通信的基本原理 第二章 光纤的基本结构和分类 第三章 光纤的基本参数 第四章 光纤的制造方法
第一章 光纤、光缆的基本知识
§1.1 光纤通信的基本原理
信号 处理
发送端
光波导
信号 处理
接收端
光纤通信的基本原理
频谱分配
电磁波谱
低频
高频
微波
直流电
LW MW KW UKW dm cm
微观弯曲损耗：是指光纤受到不均匀应力的作
用，光纤轴产生的微小不规则弯曲所引入的附加损耗。
光纤的基本参数
参数典型值 光纤的光学及传输特性参数之一------
• 模场直径： • 衰减系数：
• 色散系数：
• 偏振模色散：
• 截止波长： • 弯曲损耗：
•1310nm: 8-10m; 1550nm: 9-11m
包层(SiO2+F )掺氟二氧化硅
125 µm
标准单模光纤
标准梯度折射率分布多模光纤
涂层(acrylic) 250 µm
涂层 250 µm
涂层
力学影响的防护
塑料光纤
涂层 1000 µm
光纤的基本结构和分类
光纤的分类
按材料分类：
光纤(带答案)
第一章：光纤通讯1、什么是光纤通讯光纤通讯及系统的构成光纤通讯使用光导纤维作为传输光波信号的通讯方式。
光纤通讯系统往常由电发射机、光发射机、光接收机、电接收机和由光纤构成的光缆等构成。
2、什么事光通讯光通讯就是以光波为载波的通讯。
3、光纤通讯的长处①传输频带宽，通讯容量大。
② 传输衰减小，传输距离长。
③ 抗电磁扰乱，传输质量好。
④ 体积小、重量轻、便于施工。
⑤ 原资料丰富，节俭有色金属，有益于环保4、光纤通讯的工作波长光源：近红外区波长：—μm频次：167—375THz5 、 WDM是指什么DWDM指什么WDM：波分复用DWDM：密集波分复用6、光纤从资料上能够分为哪几种从资料上分为石英光纤、多组份玻璃光纤、氟化物光纤、塑料光纤等7、光纤活动连结器从连结方式来看分为哪几种常有的插针端面有哪几种PC、 APC、 SPC（球面、斜面、超级抛光端面呈球面的物理接触）8、按缆芯构造分，光缆分为哪几种层绞式、单位式、骨架式、带状式9、光芒的制造分哪几个步骤I资料准备与提纯II制棒III拉丝、涂覆IV塑套此中制棒分为：（ 1） MCVD改良的化学气相积淀法（2）PCVD等离子化学气相积淀法10 、按资料光纤分几种同611、无源器件的种类连结器、分路器与耦合器、衰减器、隔绝器、滤波器、波分复用器、光开关和调制器等第二章：光纤通讯的物理学基础1、经过哪些现象能够证明光拥有颠簸性光的颠簸性能够从光的干涉、光的衍射和光的偏振等现象证明2、什么叫光电效应光电效应拥有哪些试验规律因为光的照耀使电子从金属中溢出的现象称为光电效应⑴每种金属都有一个确立的截止频次γ0，当入射光的频次低于γ 0时，无论入射光多强，照耀时间多长，都不可以从金属中开释出电子。
⑵关于频次高于γ 0的入射光，从金属中开释出的电子的最大动能与入射光的强度没关，只与光的频次相关。
频次越高开释出的电子的动能就越大。
⑶关于频次高于γ 0的入射光，即便入射光特别轻微，照耀后也能立刻开释出电子。
光纤通信原理ppt课件教学教程
1.3
传输频带宽，通信容量大。 中继距离远。 抗电磁干扰能力强，无串话。 光纤细，光缆轻。 资源丰富，节约有色金属和能源。 均衡容易。 经济效益好。 抗腐蚀、不怕潮湿。
发展前景十分广阔。
1.2
我国古代使用的烽火台就是大气光通信的最好例子。后来的手旗、 灯光甚至交通红绿灯等均可划入光通信的范畴。
近代光通信的雏形可追朔到1880年Bell发明的光电话。 但通信光电话未能像其它电通信方式那样得到发展。
1966年英籍华人高琨博士提出光导纤维的概念在全世界范 围内掀起了发展光纤通信的高潮。
第五代光波通信系统的研究与发展也经历了20多年历程， 已取得突破性进展。它基于光纤非线性压缩抵消光纤色散 展宽的新概念产生的光孤子，实现光脉冲信号保形传输。
从通信网来看
第一代为纯电信网
第二代通信网仅仅是用光纤代替铜线，使通信网的性能得到了某 种改善，而网络的拓扑骨架基本上之前的模式，光波通信的潜力 尚未完全发挥。
第一章：光纤通信概述
1.1什么是光纤通信 1.2光纤通信的发展史 1.3光纤通信的特点 1.4光纤通信系统的组成 1.5光纤通信的发展趋势
1.1什么是光纤通信
利用光导纤维传输光波信号的通信方式，称为光纤通信。 光纤通信是工作在近红外区，其波长是0.8～1.8μm，对应的频 率为167～375THz。 光纤通信技术的发展十分迅速，已经起到了举足轻重的地位，
1.4光纤通信系统的组成
光纤技术原理3篇
光纤技术原理第一篇：光纤技术原理概述光纤技术是一种利用光纤传输光信号的技术，在通信、工业、医疗等领域中得到了广泛应用。
光纤技术原理是指通过改变光纤中的光波传播方式，使光波能够在光纤中传输到目标地点。
随着科技的不断发展，光纤技术已成为信息传输领域中的主流技术之一。
光纤技术最基本的原理是光的全反射。
在光纤技术中，光纤首先会将光信号通过光纤内壁的全反射方式传输，在光纤的两端或者其他设备的控制下使光信号产生改变，然后再以同样的方式传输回去。
由于光的蔓延速度非常快，因此光纤技术可以实现高速的数据传输和信号传输。
与传统的电缆相比，光纤技术具有高带宽、远距离传输、抗干扰和安全保密等优点。
在光纤技术中，光的蔓延通常使用纤芯来实现。
光纤芯是一个非常薄的玻璃或塑料线，将光线引导到纤芯中心，而光纤的外层则是一个光密层或者是包层，一般由硅酸盐、氟化物等材料制成。
包层是为了保护光芯不受外界干扰和损坏，同时也是为了使光线能够完全在纤芯中传递。
总体来说，光纤技术的原理是通过光的全反射机制，使光信号能够在光纤中高速传输，并且具备高带宽、远距离传输等优点。
光纤技术是一项基础技术，不仅应用广泛，而且已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
第二篇：光纤传输原理光纤技术在我们日常生活中得到了广泛的应用，光纤传输是其中重要的表现形式之一。
光纤传输原理是指将信号以光的形式传输，同时利用光纤的优良性能来保证数据快速、准确地传输。
在光纤传输中，需要详细了解光的性质、光的传输方式以及光与物质的相互作用等方面的知识。
光的传输方式主要是通过光的全反射来实现的，光能够在光纤中长距离传输，具有高带宽、低衰减、抗干扰和保密性等特点。
在光纤传输中，需要根据信号的特点来选择合适的光源，其中主要包括激光器、LED等。
光源需要将电信号转换成光信号，然后将光信号输送到光纤中。
在光纤传输中，需要了解光纤的结构和材料。
光纤主要由纤芯、光密层、包层和外护层等组成，外护层在光纤材料的选择和外界情况等方面起到了一定的保护作用，由于在光纤中光线是通过全反射的方式传输的，因此在光纤内部光线的传输速度会受到折射率的影响。
光纤通信原理-(全套)课件
1.2 光纤通信的主要特性
1.2.1 光纤通信的优点
1. 光纤的容量大
光纤通信是以光纤为传输媒介，光波为载 波的通信系统，其载波—光波具有很高的 频率(约1014Hz)，因此光纤具有很大的通信 容量。
2. 损耗低、中继距离长
目前，实用的光纤通信系统使用的光 纤多为石英光纤，此类光纤在1.55μm波长 区的损耗可低到0.18dB/km，比已知的其他 通信线路的损耗都低得多，因此，由其组 成的光纤通信系统的中继距离也较其它介 质构成的系统长得多。
光纤通信原理
1
第一章 概 述
1.1 光纤通信的发展与现状 1.2 光纤通信的主要特性 1.3 光纤通信系统的组成和分类
1.1 光纤通信的发展与现状
1.1.1 早期的光通信
到了1880年，贝尔发明了第一个光电 话，这一大胆的尝试，可以说是现代光通 信的开端。
在这里，将弧光灯的恒定光束投射在 话筒的音膜上，随声音的振动而得到强弱 变化的反射光束，这个过程就是调制。
式中：R、T都是复数，包括大小及相
位。其模值分别表示反射波、传递波与入
射波幅度的大小之比；2Ф1、2Ф2是R和T的
相角，分别表示在介质分界面上反射波、 传递波比入射波超前的相位。
3. 平面波的全反射
全反射是一种重要的物理现象，当光 波从光密介质射入光疏介质，且入射角大 于临界角时才能产生全反射，即全反射必
1. 子午射线在阶跃型光纤中的传播
阶跃型光纤是由半径为a、折射率为常 数n 1的纤芯和折射率为常数n2的包层组 成，并且n1>n2，如图2.6所示。
图2.6 光线在阶跃型光纤中的传播
2. 子午射线在渐变型光纤中的传播
渐变型光纤与阶跃型光纤的区别在于 其纤芯的折射率不是常数，而是随半径的 增加而递减直到等于包层的折射率。
光纤通信原理
光纤通信原理（终极资料）第一章1. 单模光纤芯径小（10m m 左右），仅允许一个模式传输，色散小，工作在长波长（1310nm 和1550nm ），与光器件的耦合相对困难2. 多模光纤芯径大（62.5m m 或50m m ），允许上百个模式传输，色散大，工作在850nm 或1310nm 。
与光器件的耦合相对容易3、目前的实用光纤通信系统中采用直接调制方式，即将调制信号直接作用在光源上，使光源的输出功率随调制信号的变化而变化。
即（点—点光通信系统）包括：收发信电端机、传输信道、光接收端机等。
4、光纤通信与电通信的主要差异有两点：一是用光频作为载频传输信号，二是用光缆作为传输线路。
主要特点：(1)传输频带宽，通信容量大；(2)损耗低，传输距离远，通信质量高；(3)抗干抗能力强，应用范围广；(4)线径细，重量轻。
（5）线路易铺设；（6）、耐化学腐蚀；（7）、材料来源丰富，节约大量有色金属缺点：(1)光纤弯曲半径不宜过小；(2)光纤的切断和连接操作技术复杂；(3)分路、耦合麻烦。
5、概念：光纤通信是以光波为载体，以光纤为传输媒质的一种通信方式。
光纤通信技术是世界新技术革命的重要标志，是未来信息社会中各种信息网的主要传输工具。
PS:单模光纤一般用LD 、LED 做光源，多模用LD ，电--光转换（E/O ），光--电转换（O/E ）。
多模光纤的带宽为50MHz~500MHz/Km ，单模光纤的带宽为2000MHz/Km 。
6、光纤工作波长：850nm,1300nm,1500nm ，波段：0.8~1.8μm第二章1、光纤典型结构多层同轴圆柱体，通常由高纯二氧化硅（SiO2），多模光纤的芯径大多为50μm,单模光纤的芯径仅4~10μm 。
包层外径一般为125μm 。
2、几种分类方法：（1）．阶跃型和梯度型光纤(根据光纤的折射率分布函数)：光纤中光线包括：子午光线和斜线光线。
梯度型：折射率沿光纤径向渐变。
纤芯折射率呈均匀分布，纤芯和包层相对折射率差Δ为1%～2%。
光纤结构和基本原理
光纤基本结构及原理2011-08-16 12:042.6.1 光纤通信的概念与基本原理多种多样的通信业务迫切需要建立高速率的信息传输网。
在传输网，特别是骨干网中，高速数字通信的速率已迈向每秒G（109）比特级，正在向T（1012）比特级迈进。
要实现这样高速的数字通信，依靠无线媒质或是以传统电缆为代表的有线媒质均是不可想象的。
这一难题直到光纤作为一种传输媒质被人们发现之后才得以破解。
光纤的潜在容量可达数百T，要比传统电缆的容量至少高出5个数量级。
纵观通信发展史，不难发现，人们一直在不断开拓电磁波的各个频段，把如何利用电磁波作为通信技术的重要研究方向。
在大学物理课程中我们已经学到，光可以看作是可见光波段的电磁波。
因此，开发光波作为通信的载体与介质是很自然的。
在光通信的发展历史中，两大主要的技术难点是光源和传输介质。
在上世纪60年代，美国开发了第一台激光器，相对于其他普通光源，激光器具有亮度高、谱线窄、方向性好的特点，可以产生理想的光载波。
另一方面，激光如果在大气中传播，会受到变幻无常的气候条件的影响。
因此人们设想利用可以导光的玻璃纤维——光纤进行长距离的光波传输。
1970年，美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/1km的石英玻璃光纤，达到了实用水平。
目前实用的光纤直径很小，既柔软又具有相当的强度，是一种理想的传输媒质。
目前，在朗迅（Lucent）、北电（Nortel）、阿尔卡特（Alcatel ）、西门子（Siemens）等公司的实验室中，光纤传输技术已经达到数千公里无中继的先进水平。
光纤通信的定义：光纤通信是以光波为载频，光导纤维为传输媒介的一种通信方式。
光纤通信一般在发送方对信息的数字编码进行强度调制，在接收端以直接检波的方式来完成光/电变换。
2.6.2 光纤的工作窗口1．工作窗口的定义光波可以看作是电磁波，不同的光波就会有不同的波长与频率。
我们知道，透明的彩色玻璃之所以有颜色，是因为它只允许一种颜色的光波通过，而其他颜色的光波通过较少。
《光纤基础知识》课件
03 光纤的结构与原理
光纤的结构
光纤由纤芯和 包层组成
纤芯是光纤的 核心部分，用 于传输光信号
包层是光纤的 外层，用于保 护纤芯并减少 光信号的损失
光纤的横截面 可以是圆形、 方形或其他形
状
光纤的直径通 常在几微米到 几百微米之间
光纤的折射率 分布可以是均 匀的，也可以
是渐变的
光的全反射原理
测试：对 预制棒进 行性能测 试
切割：将 预制棒切 割成光纤
拉丝工艺
原料：高纯度石英砂 熔融：将石英砂熔融成玻璃棒 拉丝：将玻璃棒拉成细丝 涂覆：在细丝上涂覆一层保护膜 固化：将涂覆后的细丝固化 测试：对固化后的细丝进行测试，确保其性能符合要求
涂覆工艺
涂覆材料：主要包括聚丙烯酸酯、聚氨酯等 涂覆方法：主要有浸涂、喷涂、刷涂等 涂覆目的：保护光纤不受外界环境的影响，提高光纤的传输性能 涂覆厚度：一般为25-50微米，具体根据光纤类型和用途而定
材料色散是由 于光纤材料对 不同频率的光 的折射率不同
导致的
色散会影响光 纤的传输性能， 如信号失真、 传输距离受限
等
带宽与色散的关系
带宽：光纤传输信号的频率范围 色散：光纤传输信号的频率与传输距离的关系 色散与带宽的关系：色散越大，带宽越小 色散与传输距离的关系：色散越大，传输距离越短 色散与信号质量的关系：色散越大，信号质量越差 色散与光纤类型的关系：不同光纤类型的色散特性不同
石英光纤：传输损 耗低，传输距离远 ，适用于长距离传 输
光纤的应用场景
电信网络：用 于传输语音、 数据和视频信
号
互联网：用于 连接服务器、 路由器和交换
机等设备
广播电视：用 于传输广播电
视信号
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石英玻璃（ ）－－制造光纤首选材料 石英玻璃（SiO2 ）－－制造光纤首选材料 - 物理和化学稳定性好 - 对通信光波段的透明性好 折射率差的引入：通过在SiO2中掺入不同杂质改变 折射率差的引入：通过在 折射率
掺杂种类和浓度对折射率的影响
掺杂种类和浓度对折射率的影响
① GeO2-SiO2纤芯，SiO2包层 纤芯，
光纤制棒设备
新型MCVD预制棒车床 预制棒车床 新型
③ 拉丝与涂覆
将预制棒经拉丝才 得到真正光纤，这 一过程是在“拉丝 塔”内完成的。
光 纤 拉 丝 塔
拉丝流程
预制棒由送料机构送入管状加 热炉中，当预制棒尖端热到 20000Co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。卷绕 轴的转速决定光纤的拉制速度， 而拉制速度又决定了光纤的粗 细，所以卷绕轴的转速必须精 确控制并保持不变。光纤直径 监测仪通过反馈实现对于拉丝 速度的调整。拉丝速度一般为 30～100米/秒。
纤芯掺入Ge和P ⇒折射率↑ 包层掺入B ⇒折射率↓
2 ) 光纤的设计 多模光纤的设计 通信用多模光纤标准尺寸： d=50µm，D=125 µm， NA=0.20～0.模光纤的设计
匹配包层阶跃型：纤芯掺锗（Ge）。损耗、色散性 能好。 压低包层阶跃型：纤芯掺锗减少，包层掺氟（F） 和磷（P）。损耗、色散性能好，弯曲损耗低。 纯石英纤芯型：包层掺氟。损耗最低。
不同材料光纤及特性：
高纯度熔石英光纤， ①高纯度熔石英光纤，其特点是材料的光传输损耗 有的波长可低到0 dB／ 低，有的波长可低到0.2dB／km 多组分玻璃纤维，其特点是芯② 多组分玻璃纤维 ， 其特点是芯 - 皮折射率可在较 大范围内变化，因而有利于制造大数值孔径的光纤， 大范围内变化，因而有利于制造大数值孔径的光纤， 但材料损耗大，在可见光波段一般为: dB／ 但材料损耗大，在可见光波段一般为:1dB／m 塑料光纤，其优点是成本低，韧性好、更为耐用、 ③塑料光纤，其优点是成本低，韧性好、更为耐用、 直径大；缺点是材料损耗大，温度性能较差； 直径大；缺点是材料损耗大，温度性能较差； 红外光纤，其特点是可透过近红外（ μm） ④ 红外光纤 ， 其特点是可透过近红外 （ 1 ～ 5μm ） 或中红外（ 10μm 的光波； μm） 或中红外（～10μm）的光波； 液芯光纤，特点是纤芯为液体，可满足特殊需要. ⑤液芯光纤，特点是纤芯为液体，可满足特殊需要.
（iii）外部汽相沉积法OVD 基棒由石墨石英或氧化铅做成，从喷管出来的SiO2 粉 尘在旋转并移动的基棒上形成一层沉积层，沉积层较 为松散，沉积过程完成后抽走基棒，将粉尘预制棒置 于固化炉中,在高温(大约14000C0)环境下将其脱水固化， 制成洁净的玻璃基棒，这种管状芯棒的中心空洞在拉 丝过程中会消失。
为了增大光纤机械强度，再在经一次涂敷光纤上套上一 层塑料层（如尼龙或聚乙烯塑料），这一工艺叫做套塑。 套塑又称为“二次涂覆”。
光纤套塑机原理结构
在套塑时，将一次涂敷光纤从导向管个穿过去，在模具出 口处涂覆上经250Co温度加热溶化了的尼龙，然后经过冷却 水槽，使尼龙冷却固化，即获得套塑光纤，最后出收丝轮 接收光纤。
返回
① 材料制备与提纯 高纯原料的制备是制造高品质光纤最重要的环节。 高纯原料的制备是制造高品质光纤最重要的环节。 制备石英光纤的主要原料是一些高纯度的卤化物化 学试剂,常见的有:液态的四氯化硅(SiCl4),四氯化锗 (GeCl4),三氯氧磷(POCl3),三氯化硼(BCl3),三氯化铝 (AlCl3),三溴化硼(BBr3)以及气态的六氟化硫(SF6),四 氟化碳(C2F4)等 特点:液态试剂在常温下是无色的透明液体,有刺鼻气 味,易水解,在潮湿空气中强烈发烟,有一定的毒性和腐 蚀性.
②制棒 制造光纤时，须先将提纯过的原材料制成一根满足 一 定 要 求 的 玻 璃 棒 ， 称 为 “ 光 纤 预 制 棒 （ fiber preform rod ）”，它是拉制光纤的原始棒体材料， 其内层为高折射率（n1）的芯层 ，外层为低折射率 （n2）的包层。应有符合要求的折射率分布和尺寸。 典型的预制棒直径为10～20cm，长度为50～100cm。
在沉积过程中，通过严格控制掺杂剂的流量，以获 得所设计的折射率分布。经过数小时的沉积后，玻 璃管子内壁的玻璃沉积层达到一定厚度，初步步形 成预制棒，只是中间还有一个小孔，这时停止加料， 然后提高火焰温度到20000C0，导致玻璃管高温下软 化收缩，中心孔封闭，形成一个实棒，即光纤预制 棒。停止反应气体的供给，将基管加热至，使之成 为实心棒。
涂敷层 纤芯
d
D
纤
包层 纤
折 射 率
SiO2-GeO2 SiO2
纯石英包层 石英掺锗 纤芯
SiO2
纯石英包层
包层 纤
折 射 率 SiO2
纯石英 F-SiO2 石英掺 石英掺 锗纤芯 F-SiO2 石英掺
SiO2-GeO2 SiO2
纯石英
3）制做光纤工艺流程
原料制备、提纯 产品
制棒
拉丝 涂敷
性能测量
（iv）汽相轴向沉积法VAD
这种方法是在反应室里放置一 根基棒——石英玻璃棒，基棒 可以旋转并向反应室外移动。 当反应气体送入反应室后，就 在基棒上沉积，基棒的旋转运 动保证了芯棒的轴对称性，疏 松的预制棒在向上移动的过程 中经过一环形加热器，从而生 成玻璃预制棒。玻璃预制棒沉 积预制棒环形加热器反应气体 入孔反应室。
MCVD法制棒举例 法制棒举例
凹陷包层光纤预制棒制造过程
折 射 率 SiO2
SiO2－SiF4 SiO2－SiF4
SiO2-GeO2 SiO2
纤
制造光纤预制棒的MCVD流程示意图 制造光纤预制棒的MCVD流程示意图 MCVD
以超纯氧气作为载体将原料送入旋转的石英反应管
第一步：熔制光纤的内包层玻璃。 主体材料：液态SiCl4；掺杂试剂：CF2Cl2（或 SF6, C2F4 等）； 载运气体：O2
SiCl4+O2→SiO2+2Cl2↑ 2 CF2Cl2+ SiCl4+2O2 → SiF4+2Cl2 ↑ +2CO2 ↑
石英管内壁上形成SiO2－SiF4玻璃层，作为光纤内包层。
SiCl4 O2 CF2Cl2
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。
在拉丝过程中，由预制棒拉成的光纤基本上能够保持 原有的折射率分布形式与芯—包层外径比，这是因为 玻璃中的分子扩散速度极慢，即使加热到2000℃的高 温，预制棒中的GeO2等掺杂剂也不会扩散，因此可以 保持原有的折射率分布不变。
涂覆 裸露在空气中的光纤，表面缺 陷扩大，造成裸光纤容易断裂， 为了提高光纤强度，光纤拉成 以后，将被立即涂覆上一层有 弹性的保护层（厚度约为 50~150µm），又称为“一次涂 覆” 。 一次涂敷一般采用两层结构： 预涂层和缓冲层 预涂层采用变性硅酮树酯； 缓冲层采用普通硅酮树酯。
① 材料制备与提纯
制备石英光纤所需的原材料常含有金属氧化物，非 金属氧化物和氢氧化物（产生大量的OH －1 ）等，对 光产生吸收。为了得到低损耗的光纤，必须对卤化 物原材料进行严格的提纯,降低几种有害过渡金属杂 质 , 如 铁 (Fe), 钴 (Co), 镍 (Ni), 铜 (Cu), 锰 (Mn), 铬 (Cr),钒(V)等,以及氢氧根(OH-)的含量. 一般金属离子的浓度应在10-9级范围， OH－1浓度一 般为10-4∼10-7 目前广泛采用的提纯方法是"精馏-吸附-精馏综合提 纯法".
光纤预制棒有三层： 1）中心为光纤芯层玻璃 2）紧接芯层的是沉积的包层 3）最外面一层的石英反应管壁玻璃,即光纤的保护 层.(保护层不起导光作用,但其几何尺寸与内在杂质 含量直接影响光纤的机械强度和传输性能,所以,必 须选取质量好的石英反应管)
在沉积过程中，对料温、反应温度、石英管管径和 转速、喷灯的移动速度进行精密的测量和控制。 目前利用MCVD技术制造的多模光纤的损耗可以稳 定在2～4dB/km，单模光纤可以达到0.2～0.4dB/km， 具有很好的重复性。
SiCl4 O2 GeCl4
（ii）等离子体化学汽相沉积法PCVD
该方法与MCVD有些相似，它用微波加热腔代替喷 灯，在合成石英管内形成离子化气体--等离子体。 等离子体激发的化学反应可直接将一层纯净玻璃直 接沉积在管壁上，而不形成粉尘，当达到所需的厚 度的玻璃以后，再将管子制成实心预制棒。目前微 波加热腔的移动速度在8m/min，这允许管内沉积数 千个薄层，从而使每层的沉积厚度减小，因此折射 率分布的控制更为精确，可以获得更高的带宽。
（i）改进的化学汽相沉积法MCVD
MCVD生产工艺是1974年贝尔实验室开发出来的， 整个制棒系统处于封闭超提纯状态下，可以生产高 质量的单模和多模光纤，广泛用于低损耗渐变折射 空心石英反应管 率光纤的生产，预制棒制备过程分为两步：沉积和 成棒。
沉积时先将一根空心石英反应管安装在同轴旋转的车 床 上 ， 以 超 纯 氧 气 作 为 载 体 ， 将 SiCl4 等 原 材 料 和 GeCl4等掺杂剂送入石英管。管是旋转的（转速为几十 转/分），下面有来回移动的喷灯，用16000C0 火焰加 热石英管外臂，使管内的原材料和掺杂剂发生氧化还 原反应，反应生成的粉尘物就沉积在石英反应管内臂 上，经过喷灯烧结成一层纯净的掺杂玻璃薄层，喷灯 每移动一次就沉积一层厚度约8～10µm的玻璃膜层。
光纤芯线的剖面构造
紧套和松套光纤结构示意图 紧套和松套光纤结构示意图 (a) 紧套光纤结构示意图； (b) 松套光纤结构示意图 紧套光纤结构示意图；