2015一級(jí)建造師《通信與廣電》學(xué)習(xí)講義（17）

　?。ㄈ┕庠诠饫w中的傳播

　　對(duì)于階躍折射率光纖，由于纖芯和包層的折射率分布有明顯的分界，光波在纖芯和包層界面的交界面形成全反射，并且形成鋸齒形傳輸途徑，引導(dǎo)光纖芯向前傳播。

　　對(duì)于漸變折射率光纖，由于在其界面上折射率是連續(xù)變化的，軸中心的折射率最大，沿纖芯半徑方向折射率按拋物線規(guī)律減小，在纖芯邊緣的折射率最小，因此光波在纖芯中產(chǎn)生連續(xù)折射，形成穿過光纖軸線的類似于正弦波的光折射線，引導(dǎo)光波沿纖芯向前傳播。

　?。ㄋ模┕饫w最重要的兩個(gè)傳輸特性（P14）

　　損耗和色散是光纖最重要的兩個(gè)傳輸特性，它們直接影響光傳輸?shù)男阅堋?/p>

　?。?）光纖傳輸損耗：損耗是影響系統(tǒng)傳輸距離的重要因素之一，光纖自身的損耗主要有吸收損耗和散射損耗。

　　吸收損耗是因?yàn)楣獠ㄔ趥鬏斨杏胁糠止饽苻D(zhuǎn)化為熱能；

　　散射損耗是因?yàn)椴牧系恼凵渎什痪鶆蚧蛴腥毕?、光纖表面畸變或粗糙造成的。

　　當(dāng)然，在光纖通信系統(tǒng)中還存在非光纖自身原因的一些損耗，包括連接損耗、彎曲損耗和微彎損耗等。這些損耗的大小將直接影響光纖傳輸距離的長(zhǎng)短和中繼距離的選擇。

　?。?）光纖傳輸色散：色散是光脈沖信號(hào)在光纖中傳輸，到達(dá)輸出端時(shí)發(fā)生的時(shí)間上的展寬。

　　產(chǎn)生的原因是光脈沖信號(hào)的不同頻率成分、不同模式，在傳輸時(shí)因速度不同，到達(dá)終點(diǎn)所用的時(shí)間不同而引起的波形畸變。

　　色散結(jié)果：這種畸變使得通信質(zhì)量下降，從而限制了通信容量和傳輸距離。

　　二、光纖通信的工作窗口

　　光纖損耗系數(shù)隨著波長(zhǎng)而變化，為獲得低損耗特性，光纖通信選用波長(zhǎng)范圍在800~1800nm，并稱850nm（800~900nm）為短波長(zhǎng)波段；1300~1600nm為長(zhǎng)波長(zhǎng)波段，主要有1310nm和1550nm兩個(gè)窗口。實(shí)用的低損耗波長(zhǎng)是：第一代系統(tǒng)，波長(zhǎng)850nm，最低損耗2.5dB/km，分貝（dB）采用石英多模光纖；第二代系統(tǒng)，波長(zhǎng)1310nm，最低損耗0.27dB/km，采用石英單模最低色散光纖；第三代系統(tǒng)，波長(zhǎng)1550nm，最低損耗0.16dB/km，采用石英單模最低損耗與適應(yīng)色散光纖。上述三個(gè)波長(zhǎng)稱為三個(gè)工作窗口。

　　三、光纖分類

　　四、多模光纖

　　當(dāng)光纖的幾何尺寸遠(yuǎn)大于光波波長(zhǎng)時(shí)（約lμm），光纖傳輸?shù)倪^程中會(huì)存在一著幾十種乃至上百種傳輸模式，這樣的光纖稱為多模光纖。

　　由于不同的傳播模式具有不同的傳播速度與相位，因此，經(jīng)過長(zhǎng)距離傳輸會(huì)產(chǎn)生模式色散（經(jīng)過長(zhǎng)距離傳輸后，會(huì)產(chǎn)生時(shí)延差，導(dǎo)致光脈沖變寬）。模式色散會(huì)使多模光纖的帶寬邊窄，降低傳輸容量，因此，多模光纖只適用于低速率、短距離的光纖通信，目前數(shù)據(jù)通信局域網(wǎng)大量采用多模光纖。

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