University of Electronic Science and Technology of China 1.简介 1956 1970年，美国康宁公司拉制出世界上第一根损耗低于 20dB/Km的光纤。几年后，该公司就将这一损耗降到 了4dB/km. 1985年，光纤损耗已经低于0.3dB/km。 目前，商品化光纤的损耗已低于0.16dB/km。 1977年，世界上第一条光纤的电话线路诞生。 1978年，上海铺设了第一条长1.8公里，可传送120路电 话的光纤通信线路。 目前，光纤构建的信息高速公路网已经连接了我国的 千家万户，哪怕是偏远农村，并将世界变成了一个地 球村。 11
University of Electronic Science and Technology of China 11 1. 简介 ➢ 1970年，美国康宁公司拉制出世界上第一根损耗低于 20 dB/Km的光纤。几年后，该公司就将这一损耗降到 了4 dB/km。 ➢ 1985年，光纤损耗已经低于0.3 dB/km。 ➢ 目前，商品化光纤的损耗已低于0.16 dB/km。 ➢ 1977年，世界上第一条光纤的电话线路诞生。 ➢ 1978年，上海铺设了第一条长1.8公里，可传送120路电 话的光纤通信线路。 ➢ 目前，光纤构建的信息高速公路网已经连接了我国的 千家万户，哪怕是偏远农村，并将世界变成了一个地 球村
University of Electronic Science and Technology of China 2.光纤的结构、分类及结构参数 J956 口光纤是一种圆柱形介质波导，其基本结构如下图所示 (指传统结构光纤，不包括光子晶体光纤)： 图4-1.光纤的基本结构 二次 : 涂覆 护套 覆套 包层 · 纤芯 1 12
University of Electronic Science and Technology of China 12 2. 光纤的结构、分类及结构参数 ❑光纤是一种圆柱形介质波导，其基本结构如下图所示 (指传统结构光纤，不包括光子晶体光纤)： 纤芯 包层 一次 涂覆 护套 二次 涂覆 护套 图4-1. 光纤的基本结构
University of Electronic Science and Technology of China 2.光纤的结构、分类及结构参数 光纤的分类 按折射率分布：阶跃与渐变折射率光纤 按传输模式：单模与多模光纤 按传输特性：保偏光纤与非保偏光纤（普通) ④ 按材料：塑料光纤、石英光纤、多组分玻璃光纤、晶 体光纤。 按功能：普通光纤与特种光纤。特种光纤一般由特定 材料制作，具有特殊功能（如光放大)或用于特定波 段（如紫外、红外等) 另外，光纤还有传统结构光纤与光子晶体光纤之分。 以下介绍的均为传统结构光纤。 13
University of Electronic Science and Technology of China 13 ❑光纤的分类 ① 按折射率分布：阶跃与渐变折射率光纤 ② 按传输模式：单模与多模光纤 ③ 按传输特性：保偏光纤与非保偏光纤（普通） ④ 按材料：塑料光纤、石英光纤、多组分玻璃光纤、晶 体光纤。 ⑤ 按功能：普通光纤与特种光纤。特种光纤一般由特定 材料制作，具有特殊功能（如光放大）或用于特定波 段（如紫外、红外等） ⑥ 另外，光纤还有传统结构光纤与光子晶体光纤之分。 以下介绍的均为传统结构光纤。 2. 光纤的结构、分类及结构参数
University of Electronic Science and Technology of China 2.光纤的结构、分类及结构参数 1956 口光纤的结构参数 芯径与包层直径。 芯径： 单模光纤：6~10m; 多模渐变光纤：50m 多模阶跃光纤：62.5m; 包层直径：125um ② 数值孔径 NA=sin=n2-n2 (4-1) 物理意义：波导接收入射光的能力。 14
University of Electronic Science and Technology of China 14 ❑光纤的结构参数 2. 光纤的结构、分类及结构参数 ① 芯径与包层直径。 芯径： 单模光纤：6~10 m； 多模渐变光纤：50 m 多模阶跃光纤：62.5 m； 包层直径：125 m ② 数值孔径 2 2 2 1 NA = sin = n − n (4-1) 物理意义：波导接收入射光的能力
University of Electronic Science and Technology of China 2.光纤的结构、分类及结构参数 口光纤的结构参数 ③ 相对折射率差△n 定义： △n= 2n1 (4-2) 普通单模光纤： △n≈0.3% 普通多模光纤： △n≈1% 相应地，数值孔径可表示为： N.A.=Vn-n=Vn△n(,+n2)≈nV2△n (4-3) 15
University of Electronic Science and Technology of China 15 ❑光纤的结构参数 2. 光纤的结构、分类及结构参数 ③ 相对折射率差n 定义： 2 1 2 2 2 1 2n n n n − = 普通单模光纤： n 0.3% n 1% 相应地，数值孔径可表示为： N.A. = n − n = n1n(n1 + n2 ) n1 2n 2 2 2 1 (4-2) (4-3) 普通多模光纤：