1.什么是光纖

　　光纖是由玻璃、塑料和晶體等對某個波長范圍透明的材料制造的能傳輸光的纖維。由中心部份的纖芯和環(huán)繞在纖芯外面的包層組成，芯的折射率比包層的高。光特性由光纖橫截面上折射率分布所決定，分布一般呈圓對稱形，僅與徑向坐標r有關(guān)，用符號n(r)表示。光纖呈圓柱狀直徑從幾μm到幾百μm。光從纖維端面進入后即束縛在纖維內(nèi)曲折地向前傳播其傳輸原理可用幾何光學(xué)或波動光學(xué)解釋。制造光纖時，一般先用原料做成坯棒或塊材，然后拉制成細而長的纖維。光纖的特征和性能有以下幾方面：

①幾何和結(jié)構(gòu)參數(shù)，如芯徑、外徑、數(shù)值孔徑、芯/包層相對折射率差、折射率分布、涂覆層厚度等;

②光傳輸特性，如工作波長，傳輸損耗和帶寬、色散以及偏振特性;

③環(huán)境特性，如高低溫特性、抗微彎和彎曲特性、輻射特性、氫效應(yīng)、抗疲勞特性和機械篩選強度等。此外，單模光纖的參數(shù)還包括零色散波長和截止波長等。光纖的分類是一個很復(fù)雜的問題，因為存在許多分類標準，例如工作波長、模式、折射率分布、材料及纖維形態(tài)和結(jié)構(gòu)均可作為分類的標準。

　　2.什么是單模光纖

　　只能傳導(dǎo)單一基模的光纖就是單模光纖。圓芯折射階躍分布的光纖維持單模傳輸出的條件是規(guī)一化頻率值小于等于2.405，還有其他折射率分布(如圖示)。表征單模光纖除了用與多模光纖相同的一些傳輸性能指標和結(jié)構(gòu)指標外，還應(yīng)包括截止波長、零色散波長和模斑尺寸。在實用中，單模光纖的抗彎曲和微彎特性是重要的，單模光纖的制造工藝、熔接和耦合技術(shù)已經(jīng)成熟，其品種繁多，應(yīng)用廣泛，產(chǎn)量已超過多模光纖。除普通單模光纖外，還有具有特殊色散特性和偏振特性的單模光纖。制造單模光纖的材料有以二氧化硅為基礎(chǔ)的玻璃及重金屬氟化物玻璃。各種單模光纖可分別在高速率通信系統(tǒng)、局部地區(qū)網(wǎng)線路和傳感器等器件中應(yīng)用。　

　　(1)單模光纖的選用原則

　　•G652光纖工作在1550nm窗口衰減小，且具有EDFA供選用，但其在1550nm窗口色散大，不利于高速系統(tǒng)的長距離的傳輸。

　　•G653光纖工作在1550nm窗口色散為零，但其在波分復(fù)用時會出理四波混頻效應(yīng)，故其被限用于單信道高速系統(tǒng)。

　　•G655光纖工作在1550nm窗口衰減小、色散低，大大減小四波混頻效應(yīng)，故其可用于遠距離、波分復(fù)用、高速系統(tǒng)。

　　(2)單模光纖中的一種：純石英芯單模光纖

　　純石英芯單模光纖是纖芯材料為純正凈二氧化硅玻璃的一種單模光纖。這類光纖的優(yōu)點是①低瑞利散射損耗;②抗氫誘導(dǎo)損耗;③抗γ輻照破壞;④易熔接。

　　3.什么是多模光纖

　　可傳播多種模式電磁波的光纖我們稱為多模光纖。根據(jù)橫截面折射率分布不同可分階躍型多模光纖和梯度(漸變)型多模光纖。前者模間色散大，傳輸?shù)男畔⑷萘枯^小;后者模間色散小，可傳輸?shù)男畔⑷萘枯^大。多模光纖芯徑較大，一般為50μm或62.5μm，其數(shù)值孔徑為0.275。與單模光纖相比，芯徑大得多，制造較容易，使用較方便，例如容易相互熔接，容易與無源器件、光源和光檢測器件配接使用。但色散大得多，傳輸容量較小。

　　(1)長飛多模光纖特點：PCVD工藝使預(yù)制棒沉積層數(shù)最高達3000層，可精確控制折射率的分布，使長飛多模光纖的品質(zhì)達世界一流水平。

　　(2)長飛高貝光纖特點：

　　•精確的折射率剖面控制

　　• 消除中心凹陷

　　• 消除芯層/包層界面缺陷

　　• 和普通多模光纖完全兼容

　　• 改善DMD特性•幾何及光學(xué)結(jié)構(gòu)完全同等于普通多模光纖

　　4.什么是純石英芯單模光纖

　　纖芯材料是純正凈二氧化硅玻璃的一種單模光纖。這類光纖的優(yōu)點是：

　　(1)低瑞利散射損耗;

　　(2)抗氫誘導(dǎo)損耗;

　　(3)抗γ輻照破壞;

　　(4)易熔接。

　　5.什么是塑料光纖plastic optical fiber(POF)

　　一種由高折射率的透明塑料芯材與低折射率的透明塑料包層構(gòu)成的光纖。直徑小到幾十微米到幾毫米不等。與無機玻璃質(zhì)光纖相比，它有重量輕，柔軟性好不易折斷，制造方便成本低等優(yōu)點，同時光纖上端面的損耗較小，對可見光波段透光性好，并可與價廉的發(fā)光二極管配合使用，因此具有經(jīng)濟上的優(yōu)越性。這類光纖目前存在的缺點是傳輸損耗高，抗張強度低，耐溶劑侵蝕性差，容易老化且最高使用溫度低于 80℃，應(yīng)用受到限制。主要用于傳輸距離100~200m、頻帶寬度10~20Mb/s的閉路光通信系統(tǒng)。制造塑料光纖的主要樹脂材料有兩大類，一類以聚甲基丙烯酸甲酯作纖芯，另一類以聚苯乙烯作纖芯。另外還有以聚碳酸酯和含25%克分子的間苯二酸的聚酯等為纖芯的塑料光纖。塑料光纖除單根纖維使用外還制成塑料傳光束使用。

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