2012年一級建造師《通信與廣電》學習講義(16)

字號:

掌握單模和多模光纖的特點和應用
    一、光纖結構和類型
    (一)光纖的結構
    光纖是光導纖維的簡稱,是一種新的光波導,是光通信系統(tǒng)最普遍和最重要的傳輸媒質。
    它由單根玻璃纖芯、緊靠纖芯的包層、一次涂覆層以及套塑保護層組成。(光纖呈圓柱形,由纖芯、包層和涂覆層三部分組成。)
    纖芯和包層由兩種光學性能不同的介質構成,內部的介質對光的折射率比環(huán)繞它的介質的折射率高。
    包在外圍的覆蓋層就像不透明的物質一樣,防止了光線在穿插過程中從表面逸出。
    1.纖芯
    位置:位于光纖的中心部位,
    直徑:在4~50μm,單模光纖的纖芯直徑為4~10μm,多模光纖的纖芯直徑為50μm。纖芯的成分:含有極少量摻雜劑的高純度二氧化硅(如二氧化鍺,五氧化二磷)作用是適當提高纖芯對光的折射率,用于傳輸光信號。
    2.包層
    位置:位于纖芯的周圍
    直徑:125μm
    成分:是含有極少量摻雜劑的高純度二氧化硅。
    摻雜劑(如三氧化二硼)的作用:適當降低包層對光的折射率,使之略低于纖芯的折射率,即纖芯的折射率大于包層的折射率(這是光纖結構的關鍵),它使得光信號封閉在纖芯中傳輸。
    3.光纖的最外層為涂覆層,包括一次涂覆層、緩沖層和二次涂覆層。
    一次涂覆層:一般使用丙烯酸醋、有機硅或硅橡膠材料;
    緩沖層:一般為性能良好的填充油膏;
    二次涂覆層:一般多用聚丙烯或尼龍等高聚物。
    涂覆層的作用:是保護光纖不受水汽侵蝕和機械擦傷,同時增加光纖的機械強度與可彎曲性,起著延長光纖壽命的作用。涂覆后的光纖外徑約2.5mm。
    (二)光纖的折射率分布
    光纖的折射率分布有兩種典型的情況:階躍折射率光纖,漸變折射率光纖。
    它們的共同特點:纖芯的折射率大于包層的折射率,這也是光信號在光纖中傳輸?shù)谋匾獥l件