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光纖

    光纖是光導纖維的簡(jiǎn)寫(xiě),是一種由玻璃或塑料制成的纖維,可作為光傳導工具。
    微細的光纖封裝在塑料護套中,使得它能夠彎曲而不至于斷裂。通常,光纖的一端的發(fā)射裝置使用發(fā)光二極管(light emitting diode,LED)或一束激光將光脈沖傳送至光纖,光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈沖。
    在日常生活中,由于光在光導纖維的傳導損耗比電在電線(xiàn)傳導的損耗低得多,光纖被用作長(cháng)距離的信息傳遞。
    通常光纖與光纜兩個(gè)名詞會(huì )被混淆。多數光纖在使用前必須由幾層保護結構包覆,包覆后的纜線(xiàn)即被稱(chēng)為光纜。光纖外層的保護層和絕緣層可防止周?chē)h(huán)境對光纖的傷害,如水、火、電擊等。
    光纜分為:纜皮、芳綸絲、緩沖層和光纖。光纖和同軸電纜相似,只是沒(méi)有網(wǎng)狀屏蔽層。中心是光傳播的玻璃芯。
    在多模光纖中,芯的直徑是50μm和62.5μm兩種, 大致與人的頭發(fā)的粗細相當。而單模光纖芯的直徑為8μm~10μm,常用的是9/125μm。芯外面包圍著(zhù)一層折射率比芯低的玻璃封套, 俗稱(chēng)包層,包層使得光線(xiàn)保持在芯內。再外面的是一層薄的塑料外套,即涂覆層,用來(lái)保護包層。光纖通常被扎成束,外面有外殼保護。 纖芯通常是由石英玻璃制成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體,它質(zhì)地脆,易斷裂,因此需要外加一保護層。
    說(shuō)明:9/125μm指光纖的纖核為9μm,包層為125μm,9/125μm是單模光纖的一個(gè)重要的特征,50/125μm指光纖的纖核為50μm,包層為125μm,50/125μm是多模光纖的一個(gè)重要的特征。
單模光纖
    單模光纖這是指在工作波長(cháng)中,只能傳輸一個(gè)傳播模式的光纖,通常簡(jiǎn)稱(chēng)為單模光纖(SMF:Single ModeFiber)。在有線(xiàn)電視和光通信中,是應用最廣泛的光纖。由于,光纖的纖芯很細(約10μm)而且折射率呈階躍狀分布,當歸一化頻率V參數<2.4時(shí),理論上,只能形成單模傳輸。另外,SMF沒(méi)有多模色散,不僅傳輸頻帶較多模光纖更寬,再加上SMF的材料色散和結構色散的相加抵消,其合成特性恰好形成零色散的特性,使傳輸頻帶更加拓寬。SMF中,因摻雜物不同與制造方式的差別有許多類(lèi)型。凹陷型包層光纖(DePr-essed Clad Fiber),其包層形成兩重結構,鄰近纖芯的包層,較外倒包層的折射率還低。
多模光纖
    多模光纖將光纖按工作波長(cháng)以其傳播可能的模式為多個(gè)模式的光纖稱(chēng)作多模光纖(MMF:MUlti ModeFiber)。纖芯直徑為50μm,由于傳輸模式可達幾百個(gè),與SMF相比傳輸帶寬主要受模式色散支配。在歷史上曾用于有線(xiàn)電視和通信系統的短距離傳輸。自從出現SMF光纖后,似乎形成歷史產(chǎn)品。但實(shí)際上,由于MMF較SMF的芯徑大且與LED等光源結合容易,在眾多LAN中更有優(yōu)勢。所以,在短距離通信領(lǐng)域中MMF仍在重新受到重視。MMF按折射率分布進(jìn)行分類(lèi)時(shí),有:漸變(GI)型和階躍(SI)型兩種。GI型的折射率以纖芯中心為最高,沿向包層徐徐降低。由于SI型光波在光纖中的反射前進(jìn)過(guò)程中,產(chǎn)生各個(gè)光路徑的時(shí)差,致使射出光波失真,色激較大。其結果是傳輸帶寬變窄,SI型MMF應用較少。

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