2012一级建造师《通信与广电》学习讲义(17)

发布者: 发布时间:2012/4/25 14:29:00 阅读:244
聚划算

  (三)光在光纤中的传播

  对于阶跃折射率光纤,由于纤芯和包层的折射率分布有明显的分界,光波在纤芯和包层界面的交界面形成全反射,并且形成锯齿形传输途径,引导光纤芯向前传播。

  对于渐变折射率光纤,由于在其界面上折射率是连续变化的,轴中心的折射率最大,沿纤芯半径方向折射率按抛物线规律减小,在纤芯边缘的折射率最小,因此光波在纤芯中产生连续折射,形成穿过光纤轴线的类似于正弦波的光折射线,引导光波沿纤芯向前传播。

  (四)光纤最重要的两个传输特性(P14)

  损耗和色散是光纤最重要的两个传输特性,它们直接影响光传输的性能。

  (1)光纤传输损耗:损耗是影响系统传输距离的重要因素之一,光纤自身的损耗主要有吸收损耗和散射损耗。

  吸收损耗是因为光波在传输中有部分光能转化为热能;

  散射损耗是因为材料的折射率不均匀或有缺陷、光纤表面畸变或粗糙造成的。

  当然,在光纤通信系统中还存在非光纤自身原因的一些损耗,包括连接损耗、弯曲损耗和微弯损耗等。这些损耗的大小将直接影响光纤传输距离的长短和中继距离的选择。

  (2)光纤传输色散:色散是光脉冲信号在光纤中传输,到达输出端时发生的时间上的展宽。

  产生的原因是光脉冲信号的不同频率成分、不同模式,在传输时因速度不同,到达终点所用的时间不同而引起的波形畸变。

  色散结果:这种畸变使得通信质量下降,从而限制了通信容量和传输距离。

  二、光纤通信的工作窗口

  光纤损耗系数随着波长而变化,为获得低损耗特性,光纤通信选用波长范围在800~1800nm,并称850nm(800~900nm)为短波长波段;1300~1600nm为长波长波段,主要有1310nm和1550nm两个窗口。实用的低损耗波长是:第一代系统,波长850nm,最低损耗2.5dB/km,分贝(dB)采用石英多模光纤;第二代系统,波长1310nm,最低损耗0.27dB/km,采用石英单模最低色散光纤;第三代系统,波长1550nm,最低损耗0.16dB/km,采用石英单模最低损耗与适应色散光纤。上述三个波长称为三个工作窗口。

  三、光纤分类

  四、多模光纤

  当光纤的几何尺寸远大于光波波长时(约lμm),光纤传输的过程中会存在一着几十种乃至上百种传输模式,这样的光纤称为多模光纤。

  由于不同的传播模式具有不同的传播速度与相位,因此,经过长距离传输会产生模式色散(经过长距离传输后,会产生时延差,导致光脉冲变宽)。模式色散会使多模光纤的带宽边窄,降低传输容量,因此,多模光纤只适用于低速率、短距离的光纤通信,目前数据通信局域网大量采用多模光纤。

建设工程教育网整理

责任编辑:蓝精灵

关于易利-项目管理-产品中心-联系我们-帮助中心-申请链接