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單模光纖的構造-神州光纜

文章出處:廣東神州光纜有限公司 人氣:-發表時間:2016-11-17 08:42:00

單模光纖

  1. 一、       單模光纖的定義

單模光纖(SingleModeFiber):中心玻璃芯很細(芯徑一般為910μm),只能傳一種模式的光纖。因此,其模間色散很小,適用于遠程通訊,但還存在著材料色散和波導色散,這樣單模光纖對光源的譜寬和穩定性有較高的要求,即譜寬要窄,穩定性要好。后來又發現在1.31μm波長處,單模光纖的材料色散和波導色散一為正、一為負,大小也正好相等。這樣,1.31μm波長區就成了光纖通信的一個很理想的工作窗口,也是現在實用光纖通信系統的主要工作波段1.31μm常規單模光纖的主要參數是由國際電信聯盟ITUTG652建議中確定的,因此這種光纖又稱G652光纖。

單模光纖相比于多模光纖可支持更長傳輸距離,在100Mbps以太網以至1G千兆網,單模光纖都可支持超過5000m的傳輸距離。

從成本角度考慮,由于光端機非常昂貴,故采用單模光纖的成本會比多模光纖光纜的成本高。

折射率分布和突變型光纖相似,纖芯直徑只有8~10 μm,光線以直線形狀沿纖芯中心軸線方向傳播。因為這種光纖只能傳輸一個模式(兩個偏振態簡并),所以稱為單模光纖,其信號畸變很小。

  1. 二、       簡介

"單模光纖" 在學術文獻中的解釋:一般v小于2.405,光纖中就只有一個波峰通過,故稱為單模光纖,它的芯子很細,約為810微米,模式色散很小.影響光纖傳輸帶寬度的主要因素是各種色散,而以模式色散最為重要,單模光纖的色散小,故能把光以很寬的頻帶傳輸很長距離。


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圖1 單模光纖

單模光纖具備10 micron的芯直徑,可容許單模光束傳輸,可減除頻寬及振模色散(Modal dispersion)的限制,但由于單模光纖芯徑太小,較難控制光束傳輸,故需要極為昂貴的激光作為光源體,而單模光纜的主要限制在于材料色散(Material dispersion),單模光纜主要利用激光才能獲得高頻寬,而由于LED會發放大量不同頻寬的光源,所以材料色散要求非常重要。

單模光纖相比于多模光纖可支持更長傳輸距離,在100Mbps以太網以至1G千兆網,單模光纖都可支持超過5000m的傳輸距離。

從成本角度考慮,由于光端機非常昂貴,故采用單模光纖的成本會比多模光纖電纜的成本高。

單模光纖(SingleModeFiber, SMF

單模光纖與多模光纖相比較,芯徑細很多,僅為810μm。因只傳一個模式,無模間色散,總色散小,帶寬寬。單模光纖使用在1.31.6μm的波長區域,通過對光纖折射率分布的適當設計,并選用純度很高的材料制備比纖芯大7倍的包層,可在此波段同時實現最低損耗與最小色散。

單模光纖用于長距離、大容量光纖通信系統,光纖局部區域網和各種光纖傳感器中。

  1. 一、       分類

652單模光纖

滿足ITU-T.G.652要求的單模光纖,常稱為非色散位移光纖,其零色散位于1.3um窗口低損耗區,工作波長為1310nm(損耗為0.36dB/km)。我國已敷設的光纖光纜絕大多數是這類光纖。隨著光纖光纜工業和半導體激光技術的成功推進,光纖線路的工作波長可轉移到更低損耗(0.22dB/km)的1550nm光纖窗口。

 

653單模光纖

滿足ITU-T.G.653要求的單模光纖,常稱色散位移光纖(DSF=Dispersion Shifled Fiber),其零色散波長移位到損耗極低的1550nm處。這種光纖在有些國家,特別在日本被推廣使用,我國京九干線上也有所采納。美國AT&T早期發現DSF的嚴重不足,在1550nm附近低色散區存在有害的四波混頻等光纖非線性效應,阻礙光纖放大器在1550nm窗口的應用。但在日本,將色散補償技術*用于G.653單模光纖線路,仍可解決問題,而且未見有日本的G.655光纖,似屬個謎。


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單模光纖和多模光纖

 

655單模光纖

滿足ITU-T.G.655要求的單模光纖,常稱非零色散位移光纖或NZDSF=NonZero Dispersion Shifted Fiber)。屬于色散位移光纖,不過在1550nm處色散不是零值(按ITU-T.G.655規定,在波長1530-1565nm范圍對應的色散值為0.1-6.0ps/nm*km),用以平衡四波混頻等非線性效應。商品光纖有如AT&TTrueWave光纖,CorningSMF-LS光纖(其零色散波長典型值為1567.5nm,零色散典型值為0.07ps/nm2*km)以及CorningLEAF光纖。我國的"大寶實"光纖等。


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