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光缆光纤

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  光纤是一种通信电缆,由两个或多个玻璃或塑料光纤芯组成,这些光纤芯位于保护性的覆层内,由塑料PVC外部套管覆盖。沿内部光纤进行的信号传输一般使用红外线。

  传送光波的介质波导。光纤是由成同心圆的双层透明介质构成的一种纤维。使用最广泛的介质材料是石英玻璃(SiO2)。内层介质称为纤芯,其折射率高于外层介质(称为包层)。通过在石英玻璃中掺锗、磷、氟、硼等杂质的方法调节纤芯或包层的折射率。通信用光纤的传输波长主要为0.8~1.7微米的近红外光。光纤的芯径因类型而异,通常为数微米到100微米,外径大多数约为 125微米。它的外面有塑料被覆层。光缆可以在各种环境下使用。光缆的制造方法与电缆相似。

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  光缆光纤

  光纤通信是现代信息传输的重要方式之一。它具有容量大、中继距离长、保密性好、不受电磁干扰和节省铜材等优点。

  基本原理

  光纤传输基于可用光在两种介质界面发生全反射的原理。突变型光纤,n1为纤芯介质的折射率,n2为包层介质的折射率,n1大于n2,进入纤芯的光到达纤芯与包层交界面(简称芯-包界面)时的入射角大于全反射临界角θc时,就能发生全反射而无光能量透出纤芯,入射光就能在界面经无数次全反射向前传输。原来当光纤弯曲时,界面法线转向,入射角度小,因此一部分光线的入射角度变得小于θc而不能全反射。但原来入射角较大的那些光线仍可全反射,所以光纤弯曲时光仍能传输,但将引起能量损耗。通常,弯曲半径大于50~100毫米时,其损耗可忽略不计。微小的弯曲则将造成严重的“微弯损耗”。

  人们常用电磁波理论进一步研究光纤传输的机制,由光纤介质波导的边界条件来求解波动方程。在光纤中传播的光包含有许多模式,每一个模式代表一种电磁场分布,并与几何光学中描述的某一光线相对应。光纤中存在的传导模式取决于光纤的归一化频率ν值式中NA为数值孔径,它与纤芯和包层介质的折射率有关。性能:光纤的主要参数有衰减、带宽等。

  光缆光纤是新一代的传输介质,与铜质介质相比,光纤无论是在安全性、可靠性还是网络性能方面都有了很大的提高。除此之外,光纤传输的带宽大大超出铜质线缆,而且其支持的最大连接距离达两公里以上,是组建较大规模网络的必然选择。由于光缆光纤具有抗电磁干扰性好、保密性强、速度快、传输容量大等优点,所以它的价格也较为昂贵,在家用场合很少使用。目前比较常见的有两种不同类型的光纤,分别是单模光纤和多模光纤(所谓"模"就是指以一定的角度进入光纤的一束光线)。多模光纤一般被用于同一办公楼或距离相对较近的区域内的网络连接。而单模光纤传递数据的质量更高,传输距离更长,通常被用来连接办公楼之间或地理分散更广的网络。如果使用光缆光纤作为网络传输介质,还需增加光端收发器等设备,因此成本投入更大,在一般的应用中较少采用。

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