多模光纤

光纤通信的特点

光纤通信以其独特的优越性成为当今信息传输的主要手段，与卫星通信、微波通信共同

支撑着全球通讯网，同时80﹪以上的信息在光纤中传送，光复用技术已极大地提高了网络的传输容量，而全光传送网将是光纤通信技术的发展方向。

1、 巨大的传输容量

这是光纤通信优于其他通信的最显著特点。现在光纤通信使用的频率为1014—1015Hz

数量级，比常用的微波频率高104—105倍，因而信息容量理论上比微波高出104—105倍。梯度多模光纤每公里带宽可达数GHz，单模光纤带宽可达数百THz数量级。

注：（1T=103G=106M=109K=1012单位常量）

2、 极低的传输衰耗

多模光纤在850nm波长下的衰减系数为0.8—2.0dB/Km，在1300 nm波长下的衰减系数

为0.8—1.5dB/Km ；单模光纤在1310nm波长下的衰减系数为0.3—0.45dB/Km，在1550nm波长下的衰减系数为0.2—0.28dB/Km。与其相比，同轴电缆对60MHz信号的衰耗为19dB/Km，市话电缆对4MHz信号的衰耗为20dB/Km，所以光纤传输比电缆传输中继距离要大得多。

3、 抗电磁干扰

光纤由介电材料制成，不怕电磁干扰，

多模光纤产品及技术的发展(上)（图）

摘要：本文从以太网标准的进展入手，由光源，注入方式，多模光纤色散，带宽，及光纤结构等方面分析了新一代Gigabit和10Gigabit以太网多模光纤区别于普通多模光纤的特点。介绍了三种多模光纤带宽的概念和长飞公司新一代多模光纤产品――高贝、超贝光纤的主要性能指标。同时给出了不同多模光纤产品在不同传输速率以太网系统中的传输距离，说明了新一代多模光纤在网络应用中的优点和前景。 关键词：多模光纤，以太网，带宽，差分模延迟，色散，高贝（HiBand），超贝（MaxBand） 1. 以太网标准的进展

众所周知，由于Internet的使用，对数据传输的要求呈现出爆炸性的几何级数般的增长，因此对网络传输速度的要求也是日甚一日。就多模光纤而言，由于其固有的特性，一般使用于局域网，存储网，数据中心等。在这些领域，所要求的数据传输交换速率也是不停增长。以以太网为例，90年代以来，其传输速率从10Mbit/s（以太网）到100Mbit/s（快速以太网）。IEEE在1998年通过了IEEE802.3z的Gigabits以太网（GbE）标准。10Gigabit的以太网标准IEEE802.3ae也在2002年6月通过。多模

第八章 多工位级进模的设计复习上次课的内容1. 一般多工位级进模的工作动作顺序？ 2. 多工位级进模中凸模常用的固定方法？ 3. 凹模常用的结构类型？拼块凹模的固定形式？

第八章 多工位级进模的设计第四节 多工位级进模主要零部件设计二、主要零部件设计(续)3.带料的导正定位 带料的导正定位方法：常使用导正销与侧刃配合定位 侧刃作定距和初定位 导正销作为精定位 条料的定位与送料进距控制：

靠导料板、导正销和送料机构来实现。 工位的安排： 导正孔在第一工位冲出； 导正销设在第二工位； 检测条料送进步距的误差检测凸模可设在第三工位 ；

第八章 多工位级进模的设计第四节 多工位级进模主要零部件设计二、主要零部件设计(续)4.带料的导向和托料装置 由于带料经过冲裁，弯曲，拉深等变形后,在条料厚 设置原因： 度方向上会有不同高度的弯曲和突起,为了顺利送进 带料，必须将已被成形的带料托起,使突起和弯曲的 部位离开凹模洞壁并略高于凹模工作表面。 ①浮动托料装置 ②浮动托料导向装置 A、托料导向钉 B、浮动托料导轨导向装置

第八章 多工位级进模的设计第四节 多工位级进模主要零部件设计二、主要零部件设计(续)5.卸料装置的设计 作用： 压料、卸料、导向保护等。 结构：分

第一章思考题与习题

1、光通信的发展经历了那三个阶段？

2、为什么说1970年是光纤通信的元年？高琨的主要贡献是什么？

3、什么是光纤通信？光纤通信有哪些优缺点？

4、光纤通信使用的波长和频率在什么范围？光纤通信采用的三个窗口是那三个？

5、激光的特点是什么？

6、光纤通信系统主要由哪几部分组成？简述各部分的主要作用。

7、光纤通信系统是怎样分类的？试简单比较数字光纤通信系统与模拟光纤通信系统的优缺点。

8、光纤通信向那些方面发展？

8、我国“十五”863计划中提出的光时代计划的指导思想是什么？

第二章习题与思考题

1、光纤由那几层构成，各层的主要作用是什么？

2、光纤是怎样分类的？

3、光纤的制造主要有哪三个过程？

4、分析光纤传光原理有哪些方法？使用这些方法的条件是什么？

5、什么是子午光线、斜光线、螺旋光线？

6、均匀光纤与包层的折射率分别为：n1＝1.5、 n2＝1.45，试计算： (1) 光纤芯与包层的相对折射率差Δ＝？ (2) 光纤的数值孔径NA=?

(3) 在1m长的光纤上，由于子午光线的光程差所引起的最大时延差Δτmax=?

光纤概论

一、光纤的材料和主要成分

光纤是光导纤维的缩写，是一种由玻璃或塑料制成的纤维作为光传导的工具。光纤的主要成分是SiO2，同时参杂极少量的铋或硼，为了改善光纤纤芯的折射率，实现光的全反射。 二、光纤的工作原理

光纤的传导是利用“光的全反射”。在日常生活中光在光纤中的传导损耗比电在电线中传导的损耗低得多，因此光纤被使用长距离传递。

三、光纤的结构和分类

光纤分三层：光纤的纤芯由玻璃经拉丝而成，因此它脆弱极易发生断裂，它位于光纤的中心，它的折射率高于纤芯的包成。中间是低折射率的包层，它的作用是有利于发生全反射，增加纤芯的机械强度。最外边是涂覆层，它的主要成分是环氧树脂和硅橡胶等高分子材料他，它的作用是增强光纤的柔韧性和老化特性。光纤按原材料分为：石英光纤，多成分玻璃光纤，塑料光纤，复合材料光纤。按光纤特性分为：弯曲损耗不敏感性单模光纤如：G657A1(B6a)/G657A2,G657B(B6b),非色散位移单模光纤如：G652B(B1.1),波长段扩展的非色散位移的单模光纤如G652D(B1.3)。还有多模光纤，单模光纤的特点：1.传输传输距离长（20—1

光纤常识

光纤已经成为远距离有线信号传输的主要手段，安装、维护光纤也是弱电人的基本功。光纤中涉及的理论知识、组件和铺设要点都很多，我们在这里作了一些梳理。

三种光

不是所有的光都能用于光纤中信号传播。光线中主要使用三种波长的光：850 nm、1300 nm、1550 nm。 用在哪里？

单模光纤使用的光波长为1310 nm或1550 nm，多模光纤使用的光波长多为850 nm。 单模与多模的区别

? 多模光纤的中心玻璃芯较粗(50或62.5 μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，因此多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。

? 单模光纤中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10 μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯。 线皮的颜色

一个更简单的区分方式是，多模光纤外皮为橙色，单模光纤外皮为黄色。

色散与损耗

在单模光纤中，1310 nm光具有最小色散，1550 nm光具有最小损耗。

所以，损耗具体是多少？ 1310 nm : 0.35~0.5 dB/km 1550 nm : 0.2~0.3 dB/km 850 nm : 2.3~3.4 dB/km 光信号的敌人太多

光损耗是造成光纤信号

1.1

1、什么是光纤通信?

2、光纤通信的优点有哪些?

3、光纤通信的各发展阶段的特征是什么?

4、光通信系统工作波长为0.88mm,1.3mm和1.55mm，计算载波频率及单个光子能量。 5、假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率下工作，试问在5GHz的微波载波和1.55m m的光载波上能传输多少64kb/s的话路？ 1.2

1、光纤通信系统由哪几部分组成?简述各部分的作用。 2、光纤通信的三个窗口指什么？ 3、光纤通信中对光源的要求是什么？ 4、光纤通信中对检测器的要求是什么？ 1.4

1、10mW的1310nm激光,其发送光功率为多少dBm?

2、某光纤损耗为10dB,计算光通过光纤后，功率减小多少?

3、0.8mm的光波以1mW的光功率入射到探测器，则探测器每秒接收的光子数是多少？ 4、设光纤的损耗为0.2dB/km,计算光功率下降一个数量级所对应的传输距离。如果光功率以exp(-aL)规律下降，计算a（in cm-1).

5、设有1.55mm的数字通信系统工作于1Gb/s,探测器接收的平均功率为(-40dBm).假设比特流中的1和0比特数相等，计算每个比特中的光子数。

6、画出比特率为2.5Gb/s的数字非归零（NRZ）比特流（

第2章光纤2.1 光纤结构和类型 2.1.1 光纤结构 2.1.2 光纤类型2.2...

第2章2.1.1 2.1.2 2.2

光纤光纤结构 光纤类型

2.1 光纤结构和类型

光纤传输原理 2.2.1 2.2.2 几何光学方法 光纤传输的波动理论

第2章光纤2.1 光纤结构和类型 2.1.1 光纤结构 2.1.2 光纤类型2.2...

2.3 光纤传输特性 2.3.1 2.3.2 2.3.3 光纤色散 光纤损耗 光纤标准和应用

第2章光纤2.1 光纤结构和类型 2.1.1 光纤结构 2.1.2 光纤类型2.2...

教学重点及难点 重点: 重点:分析光纤的导光原理； 一、分析光纤的导光原理； 理解光纤损耗和色散的概念 二、理解光纤损耗和色散的概念 ； 掌握光纤单模传输条件的计算公式。 三、掌握光纤单模传输条件的计算公式。

难点： 难点：光纤传输的波动理论

第2章光纤2.1 光纤结构和类型 2.1.1 光纤结构 2.1.2 光纤类型2.2...

2.1 光纤结构和类型2.1.1 光纤结构 光纤( 光纤(Optical Fiber)的典型结构是 ) 典型结构是 多层同轴圆柱体， 如图所示， 多层同轴圆柱体 ， 如图所示 ， 自内向外 由纤芯、包层和涂敷层三部分组成。

1-1 什么是光纤通信?

光纤通信是利用光导纤维传输光波信号的通信方式。 1-2 光纤通信工作在什么区，其波长和频率是什么?

目前使用的通信光纤大多数采用基础材料为SiO2的光纤。它是工作在近红外区，波长为0.8～1.8μm，对应的频率为167～375THz。 1-3 BL积中B和L分别是什么含义?

系统的通信容量用BL积表示，其含义是比特率—距离积表示，B为比特率，L为中继间距。

1-4 光纤通信的主要优点是什么?

光纤通信之所以受到人们的极大重视，是因为和其他通信手段相比，具有无以伦比的优越性。主要有：

(1) 通信容量大 (2) 中继距离远

(3) 抗电磁干扰能力强，无串话 (4) 光纤细，光缆轻

(5) 资源丰富，节约有色金属和能源。

光纤还具有均衡容易、抗腐蚀、不怕潮湿的优点。因而经济效益非常显著。 1-5 试画出光纤通信系统组成的方框图。

一个光纤通信系统通常由电发射机、光发射机、光接收机、电接收机和由光纤构成的光缆等组成。

第二章

2-11 有一介质，吸收系数为??0.32cm，透射光强分别为入射光强的10%、50%及80%时，介质的厚度各多少?

解：光束穿过厚度为z的介质后强度为

?1I?I0e??z

可得：

第2章光纤2.1 光纤结构和类型 2.1.1 光纤结构 2.1.2 光纤类型2.2...

第2章2.1.1 2.1.2 2.2

光纤光纤结构 光纤类型

2.1 光纤结构和类型

光纤传输原理 2.2.1 2.2.2 几何光学方法 光纤传输的波动理论

第2章光纤2.1 光纤结构和类型 2.1.1 光纤结构 2.1.2 光纤类型2.2...

2.3 光纤传输特性 2.3.1 2.3.2 2.3.3 光纤色散 光纤损耗 光纤标准和应用

第2章光纤2.1 光纤结构和类型 2.1.1 光纤结构 2.1.2 光纤类型2.2...

教学重点及难点 重点: 重点:分析光纤的导光原理； 一、分析光纤的导光原理； 理解光纤损耗和色散的概念 二、理解光纤损耗和色散的概念 ； 掌握光纤单模传输条件的计算公式。 三、掌握光纤单模传输条件的计算公式。

难点： 难点：光纤传输的波动理论

第2章光纤2.1 光纤结构和类型 2.1.1 光纤结构 2.1.2 光纤类型2.2...

2.1 光纤结构和类型2.1.1 光纤结构 光纤( 光纤(Optical Fiber)的典型结构是 ) 典型结构是 多层同轴圆柱体， 如图所示， 多层同轴圆柱体 ， 如图所示 ， 自内向外 由纤芯、包层和涂敷层三部分组成。