光纤光缆的结构与分类.ppt

光纤光缆的结构与分类光纤的结构二、光纤分类根据光纤的折射率、光纤材料、传输模式、光纤用途和制造工艺，有如下几种分类方法：1．阶跃型和梯度型光纤(根据光纤的折射率分布函数)阶跃光纤的纤芯与包层间的折射率阶跃变化的，即纤芯内的折射率分布大体上是均匀的，包层内的折射率分布也大体均匀，均可视为常数，但是纤芯和包层的折射率不同，在界面上发生突变。梯度光纤纤芯内的折射率不是常量，而是从中心轴线开始沿径向大致按抛物线形状递减，中心轴折射率最大。2．按材料分类(1)高纯度石英(SiO2)玻璃纤维。这种材料的光损耗比较小，在波长λ＝1.2μm时、最低损耗约为0.47dB/km。(2)多组分玻璃光纤用常规玻璃制成，损耗也很低。如硼硅酸钠玻璃光纤，在波长λ＝0.84μm时，最低损耗为3.4dB/km。(3)塑料光纤。用人工合成导光塑料制成，其损耗较大。当λ＝0.63μm时，损耗高达100～200dB/km；但重量轻，成本低，柔软性好，适用于短距离导光。3．按传输模数分类(1)单模光纤单模光纤纤芯直径仅有几微米，接近光的波长。单模光纤通常是指跃变光纤中，内芯尺寸很小，光纤传输模数很少，原则上只能传送一种模数的光纤，常用于光纤传感器。这类光纤传输性能好、频带很宽，具有较好的线性度；但因内芯尺寸小，难以制造和耦合。(2)多模光纤。多模光纤纤芯直径约为50μm，纤芯直径远大于光的波长。通常是指跃变光纤中，内芯尺寸较大，传输模数很多的光纤。这类光纤性能较差，带宽较窄；但由于芯子的截面积大，容易制造、连接耦合比较方便，也得到了广泛应用。光纤的分类光纤的纤芯折射率剖面分布阶跃型光纤（SIF）：纤芯折射率呈均匀分布，纤芯和包层相对折射率差Δ为1%～2%。渐变型光纤（GIF）：纤芯折射率呈非均匀分布，在轴心处最大，而在光纤横截面内沿半径方向逐渐减小，在纤芯与包层的界面上降至包层折射率n2。W型光纤（双包层光纤）：在纤芯与包层之间设有一折射率低于包层的缓冲层，使包层折射率介于纤芯和缓冲层之间。可以实现在1.3～1.6μm之间色散变化很小的色散平坦光纤或把零色散波长移到1.55μm的色散位移光纤。单模光纤单模光纤多模光纤多模光纤单模光纤相比，多模光纤芯径大，便于接续；但其衰减系数大，带宽小，故目前多模光纤在通信方面只适用于短距离、小容量的数据和模拟光信息传输。多模光纤用于检测系统。特殊光纤：红外光纤复合光纤氟化物光纤氟化物光纤塑包光纤塑料光纤塑料光纤色散位移光纤色散位移光纤色散位移光纤色散平坦光纤色散平坦光纤色散补偿光纤色散补偿光纤抗恶环境光纤抗恶环境光纤密封涂层光纤碳涂层光纤碳涂层光纤金属涂层光纤掺稀土光纤喇曼光纤偏心光纤偏心光纤发光光纤多芯光纤空心光纤ITU-T建议的光纤分类光纤的制造光纤制造原料提纯(石英玻璃材料):精馏法:利用被提纯物质与杂质的沸点不同来清除杂质;吸附法:利用被提纯物质与杂质的化学键极性差异,选择适当的吸附剂进行选择性吸附分离,达到清除杂质的目的;直接熔化法：双坩埚法光纤预制棒生产最常使用的工艺是两步法：第一步采用四种气相沉积工艺，即：外气相沉积(OutsideVapourDeposition-OVD)、轴向气相沉积(VapourAxialDeposition-VAD)、改进的化学气相沉积(ModifiedChemicalVapourDeposition-MCVD)、等离子化学气相沉积(PlasmaChemicalVapourDeposition-PCVD)中的任一工艺来生产光纤预制棒的芯棒；第二步是在气相沉积获得的芯棒上施加外包层制成大光纤预制棒。汽相氧化法：外部汽相氧化法(OVPO)汽相轴向沉积法(VAD)改进的化学汽相沉积法(MCVD)等离子体活性化学汽相沉积法(PCVD)光纤拉丝:将预制棒直径缩小，且保持芯包比和折射率分布恒定的操作称为光纤拉丝。拉丝过程中要对裸光纤施加预涂覆层保护。涂覆层既可以保护光纤的机械强度、隔离外界潮湿，又可以避免外应力引起光纤的微弯损耗。此外，高速拉丝还应注意光纤的充分冷却，消除光纤中的残余内应力。光纤预制棒置备好之后进行光纤拉丝机械手Mechanicalhandle光纤的机械和温度特性光缆的基本结构光缆的种类光缆的制造：光缆的制造过程一般分以下几个过程：光纤的筛选：选择传输特性优良和张力合格的光纤。光纤的染色：应用标准的全色谱来标识，要求高温不退色不迁移。二次挤塑：选用高弹性、低膨胀系数的塑料挤塑成一定尺寸的松套管，将光纤纳入并填入防潮防水的凝胶。光缆绞合：将数根挤塑好松套管的光纤与加强单元绞合在一起。光缆外护套：在绞合的光缆外加一层护套。光缆对光纤特性的影响层绞式骨架式束管式带状式中心管式—带状光缆带状光缆特点带状光缆的结构带状光缆的制造过程光纤筛选：选择传输特性优良和张力合格的光纤。光纤配置：中心管式带状光