光纤的定义

光纤是光导纤维的缩写,主要成分是高纯度二氧化硅(小知识:沙子主要成分也是二氧化硅),圆柱形,细如发丝。结构简单,由纤芯、包层和涂覆层三部分组成。具有重量轻、频带宽、传输距离远、抗干扰能力强、易折断等特点。实现原理是“光的全反射”。

 

 

 

光纤的工作窗口

光纤有3个工作窗口:850nm、1310nm、1550nm。光纤在这个三个波长损耗最低,分别为2.5dB/km,0.27dB/km,0.16dB/km。在工作窗口,光纤的传输距离变得更远。

 

光纤的分类

光纤分类方法很多,常见的按照传输模数分为多模光纤和单模光纤。

顾名思义,多模光纤有几十上百种传输模式,产生的色散比较大,导致时延、速率低等问题,传输距离一般不超2km,适用于建筑物内部通信,多为橘红色,光源为发光二极管;单模光纤只有一种传输模式,传输的容量大,距离长,适用于远程通信,颜色为黄色,光源为激光二极管。

按ITU-T建议分类 , 单模光纤目前可以分为G.652、G.653、G.654、G.655、G.656、G.657六种。

 

 

光纤的传输特性

 

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 : 自身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。

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。传输中引起的波形畸变。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。