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1、光纤光传输原理是什么光纤的光传输原理是什么？1.光纤通信原理简介光纤通信 (Fiber-opticcommunication) ，也作光纤通信。光纤通信是以光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式，第一将电信号变换成光信号，再透过光纤将光信号进行传达，属于有线通信的一种。光经过调变后便能携带资讯。自1980 年月起，光纤通信系统关于电信工业产生了革命性 ，同时也在数位时代里饰演特别重要的角色。光纤通信传输容量大，保密性好等长处。光纤通信此刻已经成为此刻最主要的有线通信方式。2. 光纤通信原理构成部分最基本的光纤通信系统由光发信机、光收信机、 光纤线路、中继器以及无源器件构成。此中光发信机负
2、责将信号转变为合适于在光纤上传输的光信号，光纤线路负责传输信号， 而光收信机负责接收光信号，并从中提守信息， 此后转变为电信号， 最后获得对应的话音、图象、数据等信息。(1) 光发信机 - 由光源、驱动器和调制器构成， 实现电 /光变换的光端机。 其功能是未来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，此后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。 (2) 光收信机 - 由光检测器和光放大器构成，实现光 /电变换的光端机。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号，此后，再将这略微的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端级去。(3) 光纤线路- 其功能是
3、将发信端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，达成传达信息任务。(4) 中继器 - 由光检测器、光源和裁决重生电路构成。它的作用有两个：一个是赔偿光信号在光纤中传输时遇到的衰减 ;另一个是对波形失真的脉冲入行整形。(5)无源器件 - 包含光纤连结器、 耦合器等，达成光纤间的连结、光纤与光端机的连结及耦合。 3.光纤通信原理 光纤通信的原理就是：在发送端第一要把传达的信息 (如话音 )变为电信号，此后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度 (频次 ) 变化而变化，并经过光纤经过光的全反射原理传达 ;在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，
4、经解调后恢还原信息。光通信正是利用了全反射原理，当光的注入角知足必然的条件时，光便能在光纤内形成全反射，进而达到长距离传输的目的。光纤的导光特色鉴于光射线在纤芯和包层界面上的全反射，使光芒限制在纤芯中传输。光纤中有两种光芒，即子午光芒和斜射光芒，子午光芒是位于子午面上的光光芒，而斜射光芒是不经过光纤轴线传输的光芒。下边以光芒在阶跃光纤中传输为例解说光通信的原理。 以以下图为阶跃型光纤， 纤芯折射率为 n1 ，包层的折射率为 n2 ，且 n1n2 ，空气折射率为 n0 。在光纤内传输的子午光芒，简称内光芒，遇到纤芯与包层的分界面的入射角大于 c时，才能保证光芒在纤芯内产生多次反射，使光芒沿光纤传
5、输。但是，内光芒的入射角大小又取决于从空气中入射的光芒进入纤芯中所产生折射角 2，所以，空气和纤芯界面上入射光的入射角i就限制了光能否在光纤中以全反射形式传输，与内光芒入射角的临界角c相对应，光纤入射光的入射角 i 有一个最大值 max。当光芒以 i max入射到纤芯端面上时，内光芒将以小于 c 的入射角投射到纤芯和包层界面上。这样的光芒在包层中折射角小于 90 度，该光芒将射入包层，很快就会露出光纤。当光芒以 i4 、有关光芒的基真有关见解电磁波谱通信波段划分及相应传输媒介光的折射/反射和全反射因光在不同样物质中的流传速度是不同样的，所以光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的交界面处会产
6、生折射和反射。并且，折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超出某一角度时，折射光会消逝，入射光所有被反射回来，这就是光的全反射。不同样的物质对同样波长光的折射角度是不同样的（即不同样的物质有不同样的光折射率） ，同样的物质对不同样波长光的折射角度也是不同样。光纤通信就是鉴于以上原理而形成的。反射率散布：表征光学资料的一个重要参数是折射率，用 N 表示，真空中的光速 C 与资猜中光速 V 之比就是资料的折射率。 N C/V 光纤通信誉的石英玻璃的折射率约为 1.5 光的基本知识光纤构造光纤裸纤一般分为三层：第一层：中心高折射率玻璃芯（芯径一般为9-10 m,( 单模） 50
7、 或 62.5 （多模）。第二层：中间为低折射率硅玻璃包层（直径一般为 125 m）。第三层：最外是增强用的树脂涂层。1)纤芯core ：折射率较高，用来传达光； 2) 包层coating ：折射率较低， 与纤芯一同形成全反射条件；3) 保护套jacket ：强度大，能蒙受较大冲击，保护光纤。3mm 光缆橘色MM多模黄色SM单模光纤的尺寸外径一般为125um( 一根头发均匀 100um) 内径：单模9um多模 50/62.5um数值孔径入射到光纤端面的光其实不可以所有被光纤所传输，但是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些关于光纤的对接是有益的。不同样
8、厂家生产的光纤的数值孔径不同样光纤的种类按光在光纤中的传输模式可分为：多模（Multi-Mode ） (简称： MM ） 单模（ Single-Mode ）(简称： SM ） 多模光纤：中心玻璃芯较粗（ 50 或 62.5 m），可传多种模式的光。 但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频次，并且随距离的增添会更为严重。比方： 600MB/KM 的光纤在 2KM 时则只有 300MB 的带宽了。所以，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。单模光纤：中心玻璃芯较细 （芯径一般为 9 或 10 m），只好传一种模式的光。其实是阶跃型光纤的种，但是纤芯径很小，理论上只赞成单调流传门路的直进
9、光入射至光纤内，并在纤芯内作直线流传。光纤脉冲几乎没有展宽。所以，其模间色散很小， 合用于远程通信， 但其色度色散起主要作用，这样单模光纤对光源的谱宽和坚固性有较高的要求，即谱宽要窄，坚固性要好。光纤的分类按资料分类：玻璃光纤：纤芯与包层都是玻璃，耗资小，传输距离长，成本高；胶套硅光纤：纤芯是玻璃，包层为塑料，特色同玻璃光纤差不多，成本较低；塑料光纤：纤芯与包层都是塑料，耗资大，传输距离很短，价钱很低。多用于家电、音响，以及短距的图像传输。按最正确传输频次窗口 :常例型单模光纤和色散位移型单模光纤。常例型：光纤生产长家将光纤传输频次最正确化在单调波长的光上，如 1300nm 。色散位移型：光纤
10、生产长家将光纤传输频次最正确化在两个波长的光上，如：1300nm 和1550nm 。突变型：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的。其成本低，模间色散高。合用于短途低速通信，如：工控。但单模光纤因为模间色散很小，所以单模光纤都采纳突变型。渐变型光纤：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是渐渐变小， 可使高模光按正弦形式流传，这能减少模间色散，提升光纤带宽，增添传输距离，但成本较高，此刻的多模光纤多为渐变型光纤。常用光纤规格光纤尺寸：1) 单模纤芯直径：9/125 m，10/125m2) 包层外径（ 2D ） 125 m3)一次涂敷外径250 m4)尾纤：300 m5)多模：50/125 m，欧洲标准 6
11、2.5/125 m，美国标准6)工业，医疗和低速网络：100/140 m， 200/230 m7) 塑料：98/1000 m，用于汽车控制光纤衰减造成光纤衰减的主要因素有：本征，曲折，挤压，杂质，不均匀和对接等。本征：是光纤的固有耗资，包含：瑞利散射，固有汲取等。曲折：光纤曲折时部分光纤内的光会因散射而损失去，造成的耗资。挤压：光纤遇到挤压时产生微小的曲折而造成的耗资。杂质：光纤内杂质汲取和散射在光纤中流传的光，造成的损失。不均匀：光纤资料的折射率不均匀造成的耗资。对接：光纤对接时产生的耗资，如：不同样轴（单模光纤同轴度要求小于0.8 m），端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不般配和熔接质量
12、差等。光缆的种类1) 按敷设方式分有：自承重架空光缆，管道光缆，铠装地埋光缆和海底光缆。 2) 按光缆构造分有：束管式光缆，层绞式光缆，紧抱式光缆，带式光缆，非金属光缆和可分支光缆。 3) 按用途分有： 长途通信誉光缆、短途室外光缆、混淆光缆和建筑物内用光缆。光缆的接续与成端光缆的接续与成端是光缆线路保护人员必然掌握的基本技术。光缆的接续技术分类： 1) 光纤的接续技术和光缆的接续技术两部分。 2) 光缆的成端近似光缆的接续，只但是因为接头资料不同样而操作应当也有所不同样。光纤接续的种类光缆接续一般可分为两大类：1) 光纤的固定接续 （俗称死接头） 。一般采纳光纤熔接机；用于光缆直接头。2)
13、光纤的活动接头（俗称活接头） 。用可以拆卸的连结器连结（俗称活接头） 。用于光纤跳线、设施连结等地方因为光纤端面的不圆满性和光纤端面压力的不均匀性，一次放电熔接光纤的接头耗资还比较大，此刻采纳二次放电熔接法。先对光纤端面预热放电，给端面整形，去除尘埃和杂物，同时经过预热使光纤端面压力均匀。光纤连结耗资的监测方法光纤连结耗资的监测方法有三种： 1、在熔接机进步行监测。2、光源、光功率计监测。3、 OTDR 丈量法光纤接续的操作方法光纤接续操作一般分为： 1、光纤端面的办理。2、光纤的接续安装。3、光纤的熔接。 4、光纤接头的保护。5、余纤的盘留五个步骤。平常整个光缆的接续按以下步骤进行：第一步：大批好长度，开剥光缆，除掉光缆护套；第二步：冲洗、去除光缆内的石油填补膏。第三步：捆扎好光纤。第四步：检查光纤心数，进行光纤对号， 查对光纤色标能否有误；第五步：增强心接续；第六步：各样协助线对，包含公事线对、控制线对、障蔽地线等接续（假如有上述线对。第七步：光纤的接续。 第八步：光纤接头保护办理；第九步：光纤余纤的盘库留办理；第十步：达成光缆护套的接续；第十一步：光缆接头的保护。光纤的耗资 1310 nm : 0.35 0.5 dB/Km1550 nm : 0.2
