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光纤,即光导纤维,是一种达致光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理传输的光传导工具。按照制造光纤所用的材料分类,有石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层石英芯光纤、全塑料光纤和氟化物光纤等。3 d; P2 P* {# _! J0 q7 X
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7 q7 |5 y4 l5 Y0 L' n+ R0 ? Z光纤的分类:
% r# ^3 v# m6 ~2 {' t' }光纤主要分为单模和多模光纤。! C7 L- Q1 z4 M- d, }
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单模光纤是指在工作波长中,只能传输一个传播模式的光纤,通常简称为单模光纤(SMF:Single ModeFiber)。单模光纤的纤芯相应较细,传输频带宽、容量大,传输距离长,但因其需要激光源,成本较高。目前,广泛应用于长距离通信中。由于使用的光纤不同,收发器所能传输的距离也不一样,单模收发器覆盖的范围可以从20公里至120公里。
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多模光纤将光纤按工作波长以及传播可能的模式为多个模式的光纤称作多模光纤(MMF:MUlti ModeFiber)。多模光纤的芯线粗,传输速度低、距离短、整体的传输性能差,但其成本比较低,一般用于建筑物内或地理位置相邻的环境下。多模收发器一般的传输距离在2公里到5公里之间。
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单模光纤和多模光纤可以从纤芯的尺寸大小来简单地判别。& S0 O3 [3 h. V1 e- |' a
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常用光纤规格:' |: J6 C' f) g1 C" L
单模:8/125μm,9/125μm,10/125μm, W$ _2 ?: N% W+ N
多模:50/125μm,欧洲标准
8 n( U2 N8 c6 v1 r- T62.5/125μm,美国标准; _( U7 {2 Z j1 G- r+ g
工业,医疗和低速网络:100/140μm,200/230μm0 y3 s, }2 k0 V& M0 r, D# |, n
塑料:98/1000μm,用于汽车控制
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单模光纤的纤芯很小,约4~10um,只传输主模态。这样可完全避免了模态色散,使得传输频带很宽,传输容量很大。这种光纤适用于大容量、长距离的光纤通信。
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; }% z% |# T1 P! d0 D* E多模光纤又分为多模突变型光纤和多模渐变型光纤。前者纤芯直径较大,传输模态较多,因而带宽较窄,传输容量较小;后者纤芯中折射率随着半径的增加而减少,可获得比较小的模态色散,因而频带较宽,传输容量较大。
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单、多模的应用区别:
: z6 A t* a* G% {: t3 @单模传输距离远,多模传输带宽大。
% }" u4 Q7 }8 A, G. {单模不会发生色散,质量可靠。& I8 c$ x, v1 z3 m. V
单模通常使用激光作为光源,价格昂贵,而多模通常用便宜的LED
. n7 x8 b0 `; R3 l; d单模价格比较高4 ?& x, r+ K% N5 \1 ]: W5 U e1 @
多模价格便宜,近距离传输可以。( H. t1 U+ [$ S6 r9 N* b G
% ]( ]- _8 {6 r4 L l( i4 J8 v现在多模光纤慢慢的减少,逐步向单模光纤的使用发展。而光纤收发器、光端机的价格也在大幅度下降,甚至很多产品的单模型号和多模型号已经没有了价格差异。
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所以在做工程布线及设计时,优先选用单模光纤和相应的布线产品。
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其它分类方式:3 e8 \/ }* R2 z3 R8 T4 _
光纤的分类主要是从工作波长、折射率分布、传输模式、原材料和制造方法上作一归纳的,兹将各种分类举例如下:# W! O2 h6 m- d2 o
X9 R# o5 X; j(1)工作波长:紫外光纤、可观光纤、近红外光纤、红外光纤(0.85μm、1.3μm、1.55μm)。* \- S; _7 j: `/ P5 s0 E" l
(2)折射率分布:阶跃(SI)型光纤、近阶跃型光纤、渐变(GI)型光纤、其它(如三角型、W型、凹陷型等)。
7 M5 S9 P, O0 K(3)传输模式:单模光纤(含偏振保持光纤、非偏振保持光纤)、多模光纤。
9 Z% z6 u% q) G9 U8 a(4)原材料:石英光纤、多成分玻璃光纤、塑料光纤、复合材料光纤(如塑料包层、液体纤芯等)、红外材料等。按被覆材料还可分为无机材料(碳等)、金属材料(铜、镍等)和塑料等。5 Q5 w3 b9 ]# R
(5)制造方法:预塑有汽相轴向沉积(VAD)、化学汽相沉积(CVD)等,拉丝法有管律法(Rod intube)和双坩锅法等。 |
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