《光纤基础知识》课件

光纤基础知识,汇报人目录/目录010203点击此处添加光纤的概述光纤的结构与目录标题原理040506光纤的制造工光纤的主要参光纤的连接与艺数测试01添加章节标题02光纤的概述光纤的定义光纤是一种由玻璃或塑料制成的细光纤的传输速度比铜线快得多，可丝，用于传输光信号以达到每秒几百兆甚至几千兆比特添加标题添加标题添加标题添加标题光纤的直径通常在几微米到几百微光纤的传输距离也比铜线远得多，米之间，比头发丝还要细可以达到几百公里甚至几千公里光纤的发展历程1966年，英国科学家高锟1970年，美国科学家马1976年，美国贝尔实验室提出光纤传输理论文·凯利和乔治·霍克哈姆发研制出世界上第一根实用光明光纤纤1980年代，光纤开始广泛1990年代，光纤技术逐渐2000年代，光纤技术不断应用于通信领域成熟，成为通信领域的主流发展，传输速率不断提高，技术应用领域不断扩展光纤的种类单模光纤传输距多模光纤传输距塑料光纤成本低，石英光纤传输损离远，传输速率高，离短，传输速率低，重量轻，适用于室耗低，传输距离远，适用于长距离传输适用于短距离传输内布线适用于长距离传输光纤的应用场景电信网络用互联网用于广播电视用医疗领域用工业自动化航空航天用于传输语音、连接服务器、于传输广播电于传输医疗影用于传输工业于传输卫星通数据和视频信路由器和交换视信号像和诊断数据控制信号和传信信号和遥感号机等设备感器数据数据03光纤的结构与原理光纤的结构光纤由纤芯和纤芯是光纤的包层是光纤的光纤的横截面光纤的直径通光纤的折射率包层组成核心部分，用外层，用于保可以是圆形、常在几微米到分布可以是均于传输光信号护纤芯并减少方形或其他形几百微米之间匀的，也可以光信号的损失状是渐变的光的全反射原理光的全反射当光从一种介质进入另一种折射率较大的介质时，如果入射角大于或等于临界角，光添加标题将全部反射回原来的介质，这种现象称为光的全反射临界角当光从一种介质进入另一种折射率较大的介质时，如果入射角小于临界角，光将部分反射添加标题回原来的介质，部分折射进入新的介质；如果入射角大于临界角，光将全部反射回原来的介质光纤的结构光纤由内芯和包层组成，内芯的折射率大于包层的折射率，当光从内芯进入包层时，添加标题如果入射角大于或等于临界角，光将全部反射回内芯，形成全反射添加标题光纤的原理光纤通过光的全反射原理，使光在光纤中传播，实现信息的传输光的传输过程光纤结构由纤芯和包层组成，纤芯用于传输光信号，包层用于保护纤芯光的传输原理光在光纤中以全反射的方式传播，避免了光的散射和损耗光的传输速度光在光纤中的传输速度接近真空中的光速，比电在铜线中的传输速度快得多光的传输损耗光纤的传输损耗主要来源于光纤的弯曲、连接器和接头等处的损耗，可以通过优化光纤设计和制造工艺来降低损耗光纤的损耗光纤损耗的原因光纤损耗的类型光纤损耗的影响光纤损耗的测量光纤的吸收、散线性损耗和非线因素光纤的材方法光功率计、射和弯曲损耗性损耗质、长度、弯曲OTDR等仪器进半径等行测量04光纤的制造工艺预制棒制作工艺原料高熔融将拉丝将固化将测试对切割将纯度石英原料熔融玻璃液拉细丝固化预制棒进预制棒切砂、氧化成玻璃液成细丝成预制棒行性能测割成光纤铝等试拉丝工艺l原料高纯度石英砂l熔融将石英砂熔融成玻璃棒l拉丝将玻璃棒拉成细丝l涂覆在细丝上涂覆一层保护膜l固化将涂覆后的细丝固化l测试对固化后的细丝进行测试，确保其性能符合要求涂覆工艺涂覆材料主要包括聚丙烯酸酯、聚氨酯等涂覆方法主要有浸涂、喷涂、刷涂等涂覆目的保护光纤不受外界环境的影响，提高光纤的传输性能涂覆厚度一般为25-50微米，具体根据光纤类型和用途而定光纤的测试与筛选测试项目光纤的损耗、色散、非线性效应等测试方法使用光时域反射仪（OTDR）、光谱分析仪等设备进行测试筛选标准根据测试结果，筛选出符合标准要求的光纤筛选过程对光纤进行分类、分级，确保产品质量和性能稳定05光纤的主要参数数值孔径定义光纤中光束直径与光纤直径的比值影响因素光纤的折射率、纤芯直径和包层直径作用影响光纤的传输性能和光纤的弯曲损耗数值孔径越大，光纤的传输性能越好，弯曲损耗越小模场直径定义光纤中光影响因素光纤作用决定光纤测量方法干涉信号传播的直径的折射率、纤芯的传输性能和损测量、扫描电子直径和包层直径耗显微镜等色散色散是光纤传色散分为模式模式色散是由材料色散是由色散会影响光输过程中信号色散和材料色于光纤中不同于光纤材料对纤的传输性能，的频率和相位散模式的传播速不同频率的光如信号失真、发生变化的现度不同导致的的折射率不同传输距离受限象导致的等带宽与色散的关系l带宽光纤传输信号的频率范围l色散光纤传输信号的频率与传输距离的关系l色散与带宽的关系色散越大，带宽越小l色散与传输距离的关系色散越大，传输距离越短l色散与信号质量的关系色散越大，信号质量越差l色散与光纤类型的关系不同光纤类型的色散特性不同06光纤的连接与测试光纤连接器类型与原理●FC型采用螺纹连接，适用于高密度光纤布线●SC型采用插拔式连接，适用于快速连接和拆卸●ST型采用卡口连接，适用于低密度光纤布线●LC型采用插拔式连接，适用于高密度光纤布线●MT-RJ型采用卡口连接，适用于低密度光纤布线●MPO型采用插拔式连接，适用于高密度光纤布线●APC型采用陶瓷插芯，适用于高精度光纤连接●UPC型采用塑料插芯，适用于普通光纤连接●FC/APC型采用陶瓷插芯，适用于高精度光纤连接●FC/UPC型采用塑料插芯，适用于普通光纤连接●SC/APC型采用陶瓷插芯，适用于高精度光纤连接●SC/UPC型采用塑料插芯，适用于普通光纤连接●ST/APC型采用陶瓷插芯，适用于高精度光纤连接●ST/UPC型采用塑料插芯，适用于普通光纤连接●LC/APC型采用陶瓷插芯，适用于高精度光纤连接●LC/UPC型采用塑料插芯，适用于普通光纤连接●MT-RJ/APC型采用陶瓷插芯，适用于高精度光纤连接●MT-RJ/UPC型采用塑料插芯，适用于普通光纤连接●MPO/APC型采用陶瓷插芯，适用于高精度光纤连接●MPO/UPC型采用塑料插芯，适用于普通光纤连接光纤熔接技术光纤熔接原理利用电弧放电产生的高温，将光纤端面熔化并连接在一起光纤熔接设备包括光纤熔接机、光纤切割刀、光纤剥线钳等光纤熔接步骤清洁光纤端面、切割光纤、剥除光纤外皮、熔接光纤、检查熔接质量光纤熔接质量检查包括光纤端面检查、光纤熔接损耗测试等光纤测试方法与工具光功率计测量光纤的输出功率光功率计测量光纤的输入功率光时域反射仪（OTDR）测量光纤的长光衰减器调节光纤的输入功率度和损耗光源产生测试所需的光信号光纤连接器连接光纤和测试设备光纤故障排除与维护光纤故障类型断纤、弯曲、污染等故障排除方法使用OTDR、光源、功率计等工具进行检测维护方法定期清洁、检查光纤连接器、更换损坏的光纤等故障处理流程发现故障、分析原因、制定解决方案、实施修复、验证修复效果07新型光纤技术及其应用特种光纤及其应用l特种光纤具有特殊性能的光纤，如高折射率、低损耗、高非线性等l应用领域通信、传感、医疗、国防等l特种光纤类型单模光纤、多模光纤、保偏光纤、非保偏光纤等l应用实例光纤通信、光纤传感、光纤激光器、光纤陀螺等光纤放大器技术及应用l光纤放大器原理通过注入光信号，放大光信号l光纤放大器类型EDFA、SOA、Raman等l光纤放大器应用长距离通信、光网络、光纤传感等l光纤放大器发展趋势更高功率、更宽带宽、更小体积等光子晶体光纤及其应用光子带隙特性能够控制光应用领域通信、传感、成的传播方向和速度像等领域光子晶体光纤一种新型光应用实例光子晶体光纤在纤，具有光子带隙特性光纤通信中的应用，可以提高传输速度和稳定性光子集成电路及其应用应用领域通信、数据处理、优势高速、低功耗、高集传感等成度光子集成电路将光子器件发展趋势光子集成电路与集成在芯片上的技术电子集成电路的融合感谢您的观看汇报人。