一建通信讲义：1l411080光（电）缆特点及应用

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　　1l411080光(电)缆特点及应用

　　1l411080单模和多模光纤的特点和应用

　　一、光纤结构和类型

　　光纤是由单根玻璃纤芯、包层、涂覆层以及保护层组成。

　　光纤的折射率分布

　　光纤的折射率分布有两种典型的情况：阶跃折射率光纤，渐变折射率光纤。

　　它们的共同特点：纤芯的折射率大于包层的折射率，这也是光信号在光纤中传输的必要条件。

　　光纤通信的工作窗口

　　光纤通信选用波长范围在800~1800nm，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。称为三个工作窗口。

　　光纤分类

　　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。

　　单模光纤:单模光纤避免了模式色散，适用于大容量长距离传输。

　　(一)单模光纤分类：

　　按电信标准化部门(ITU-T)建议分类可分为G.652,G.653,G.654,G.655四种单模光纤;按IEC标准分类可分为Bl.1、B1.2、Bl.3、B2、B4。我国标准采用IEC规定。

　　(四)光纤最重要的两个传输特性

　　损耗和色散是直接影响光传输的性能的最重要的两个传输特性。

　　(l)光纤传输损耗：损耗影响系统传输距离，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。

　　【例9】在1550nm处衰减最小的光纤是()光纤。

　　A.G.652;B.G.653;C.G.654;D.G.655;

　　答案：C

　　解析：G.652标准单模光纤零色散波长在1310nm附近。G.652D单模光纤是一种最新型光纤，具有衰减低、色散小、性能稳定等特点，并且具有优越的“偏振模色散系数”。该光纤满足了CWDM技术的需要，可以不需要激光器制冷、波长锁定和精确镀膜等复杂技术，大大降低了运营设备成本，更加适合城域网建设的需要。

　　G.653色散位移光纤在1.55μm色散为零，不利于多信道的WDM传输。用的信道数较多时，信道间距较小，这时会发生四波混叠(FWM)导致信道间发生串扰。如果光纤线路的色散为零，FWM的干扰就会十分严重。此种光纤除了在日本等国家干线网上有应用外，在我国干线网上几乎没应用

　　G.654截止波长位移光纤也叫衰减最小光纤，零色散波长在1310nm附近，在1.55μm波长附近上的衰减最小。此种光纤主要应用于长距离数字传输系统，如海底缆。

　　G.655非零色散光纤实质上是一种改进的色散位移光纤，其零色散波长不在1.55μm，而是在1.525μm或1.585μm处。此光纤是为适应DWDM应用而开发的