电磁波谱
通信波段划分及相应传输媒介
光的折射/反射和全反射
因光在不同物质中的传播速度是不同的,所以光从一种物质射向另一种物质时,在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且,折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时,折射光会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的(即不同的物质有不同的光折射率),相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的。
反射率分布:表征光学材料的一个重要参数是折射率,用N表示,真空中的光速C与材料中光速V之比就是材料的折射率。
N=C/V
光纤通信用的石英玻璃的折射率约为1.5
光通信的发展过程
光的基本知识
光纤结构
光纤裸纤一般分为三层:
第一层:中心高折射率玻璃芯(芯径一般为9-10μm,(单模)50或62.5(多模)。
第二层:中间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125μm)。
第三层:最外是加强用的树脂涂层。
1)纤芯 core:折射率较高,用来传送光;
2)包层 coating:折射率较低,与纤芯一起形成全反射条件;
3)保护套 jacket:强度大,能承受较大冲击,保护光纤。
3mm光缆 橘色 MM 多模
黄色 SM 单模
光纤的尺寸
外径一般为125um(一根头发平均100um)
内径:单模9um 多模50/62.5um
数值孔径
入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输,只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同
光纤的种类
按光在光纤中的传输模式可分为:
多模(Multi-Mode) (简称:MM)
单模(Single-Mode)(简称:SM)
多模光纤:中心玻璃芯较粗(50或62.5μm),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,而且随距离的增加会更加严重。例如:600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。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:中心玻璃芯较细(芯径一般为9或10μm