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光纤光缆的构造和工作原理

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光纤光缆的构造和工作原理

发布时间:2020-01-08    点击次数:次   

  光纤的构造

室内光缆

  光纤的典型结构是多层同轴圆柱体,主要由纤芯、包层、涂覆层组成。

  纤芯

  位于光纤的中间部位,成分为高纯度的二氧化硅,掺有少量掺杂剂。纤芯的折射率比包层稍高,损耗比包层更低,光能量主要在纤芯内传输。

  包层

  位于纤芯的周围,其成分也是含有少量掺杂剂的高纯度二氧化硅。包层为光的传输提供反射面和光隔离,并起一定的机械保护作用。

  涂覆层

  光纤的外层,由丙烯酸酯、硅橡胶和尼龙组成。涂覆层保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤。

  光纤的工作原理

  全反射原理

  若使光束从光密媒质射向光疏媒质时,则折射角大于入射角,如图所示。

室内光缆

  如果不断增大θ0可使折射角θ1达到90°, 这时的θ1称为临界角。

  当光线从光密媒质射向光疏媒质, 且入射角大于临界角时, 就会产生全反射现象。

室内光缆

  光纤就是利用这种全反射来传输光信号的。

室内光缆

  光纤的色散

  光纤色散的原因

  在光纤中,光信号是由很多不同的成分组成的,由于信号的各频率成分或各模式成分的传播速度不同,经过光纤传输一段距离后,不同成分之间出现时延差,引起传输信号波形失真,脉冲展宽,这种现象称为光纤色散。

  光纤色散的影响

  光纤色散的存在使传输的信号脉冲畸变和展宽,从而产生码间干扰。为了保证通信质量,需要增大码间间隔,即降低信号的传输速率,这就限制了光纤系统的通信容量和传输距离。

  光纤色散的分类

  按照色散产生的原因,光纤色散可分为模式色散,材料色散、波导色散和极化色散。

  光纤的电磁波频谱

室内光缆


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