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单模光纤的构造-神州光缆

文章出处:广东神州光缆有限公司 人气:-发表时间:2016-11-17 08:42:00

单模光纤

  1. 一、       单模光纤的定义

单模光纤(SingleModeFiber):中心玻璃芯很细(芯径一般为910μm),只能传一种模式的光纤。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但还存在着材料色散和波导色散,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有?#32454;?#30340;要求,即谱宽要窄,稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处,单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负,大小也正好相等。这样,1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口,也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国?#23454;?#20449;联盟ITUTG652建议中确定的,因此这种光纤又称G652光纤。

单模光纤相比于多模光纤可支持更长传输距离,在100Mbps以太网以至1G千兆网,单模光纤都可支持超过5000m的传输距离。

从成本角度考虑,由于光端机非常昂贵,故采用单模光纤的成本会比多模光纤光缆的成本高。

折射率分布和突变型光纤相似,纤芯?#26412;?#21482;有8~10 μm,光线以直线形状沿纤芯中心轴线?#36739;?#20256;播。因为这种光纤只能传输一个模式(两个偏振态简并),所以称为单模光纤,其信号畸变很小。

  1. 二、       简介

"单模光纤" 在学术文献中的解释:一般v小于2.405,光纤中就只有一个波峰通过,故称为单模光纤,它的芯子很细,约为810微米,模式色散很小.影响光纤传输带宽度的主要因素是各种色散,而以模式色散最为重要,单模光纤的色散小,故能把光以很宽的频带传输很长距离。


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图1 单模光纤

单模光纤具备10 micron的芯?#26412;叮?#21487;容许单模光束传输,可减除频宽及振模色散(Modal dispersion)的限制,但由于单模光纤芯径太小,较难控制光束传输,?#24066;?#35201;极为昂贵的激光作为光源体,而单模光缆的主要限制在于材料色散(Material dispersion),单模光缆主要利用激光才能获得高频宽,而由于LED会发放大量不同频宽的光源,所以材料色散要求非常重要。

单模光纤相比于多模光纤可支持更长传输距离,在100Mbps以太网以至1G千兆网,单模光纤都可支持超过5000m的传输距离。

从成本角度考虑,由于光端机非常昂贵,故采用单模光纤的成本会比多模光纤电缆的成本高。

单模光纤(SingleModeFiber, SMF

单模光纤与多模光纤相比较,芯径细很多,仅为810μm。因只传一个模式,无模间色散,总色散小,带宽宽。单模光纤使用在1.31.6μm的波长区域,通过对光纤折射率分布的适当设计,并选用纯度很高的材料制备比纤芯大7倍的包层,可在此波段同时实现最低损耗与最小色散。

单模光纤用于长距离、大容量光纤通信系统,光纤局部区域网和各种光纤传感器中。

  1. 一、       分类

652单模光纤

满足ITU-T.G.652要求的单模光纤,常称为非色散位移光纤,其零色散位于1.3um窗口低损耗区,工作波长为1310nm(损耗为0.36dB/km)。我国已敷设的光纤光缆绝大多数是这类光纤。随着光纤光缆工业和半导体激光?#38469;?#30340;成功推进,光纤线路的工作波长可转?#39057;?#26356;低损?#27169;?/span>0.22dB/km)的1550nm光纤窗口。

 

653单模光纤

满足ITU-T.G.653要求的单模光纤,常称色散位移光纤(DSF=Dispersion Shifled Fiber),其零色散波长移位到损耗极低的1550nm处。这种光纤在有些国家,特别在日本被推广使用,我国京九干线上也有所采纳。美国AT&T早期发现DSF的?#29616;?#19981;足,在1550nm附近低色散区存在有害的四波混频等光纤非线性效应,阻碍光纤放大器在1550nm窗口的应用。但在日本,将色散补偿?#38469;?/span>*用于G.653单模光纤线路,仍可解决问题,而且未见有日本的G.655光纤,似属个谜。


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单模光纤和多模光纤

 

655单模光纤

满足ITU-T.G.655要求的单模光纤,常?#21697;?#38646;色散位移光纤或NZDSF=NonZero Dispersion Shifted Fiber)。属于色散位移光纤,?#36824;?#22312;1550nm处色散不是零值(按ITU-T.G.655规定,在波长1530-1565nm?#27573;?#23545;应的色散值为0.1-6.0ps/nm*km),用以平衡四波混频等非线性效应。商品光纤有如AT&TTrueWave光纤,CorningSMF-LS光纤(其零色散波长典型值为1567.5nm,零色散典型值为0.07ps/nm2*km)以及CorningLEAF光纤。我国的"大宝实"光纤等。


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