光纤有哪些分类？写出各自特点

发布网友 发布时间：2022-04-20 00:25

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热心网友 时间：2023-06-01 15:36

首先说一下.用于通讯的光纤也有两大类.
普通光纤与特种光纤(特种光纤应用不同,分类不同,种类繁多,功能各异,在此不细说,如果想知道哪种你可以再问.)

光纤的种类和制造工艺
光纤分为多模光纤和单模光纤。多模光纤分为阶跃型多模光纤和梯度型多模光纤。阶跃型多模光纤---芯玻璃的折射率n1必须大于包层玻璃折射率n2，在玻璃与包层玻璃的界面上折射率呈阶跃增大，且各自恒定不变，这光纤结构最单，制作最容易，但模色散大，带宽窄，已经很少使用。梯度型多模光纤---采用芯玻璃折射率自光纤芯轴最大n1处逐渐减小至包层玻璃界面处n2的折射率分布做成精确的抛物线状（g=2）时，这种光纤减小了模色散，提高了带宽。单模光纤有G652、G653、G654、G655、G656等类型。单模光纤的纤芯直径8-9um,外径125um。G652光纤---最长用的是简单阶跃匹配包层型和简单阶跃下凹内包层型。简单匹配包层型光纤性能稍差，一般采用参杂Ge来提高纤芯折射率，参杂过多会因材料色散损耗增加光纤的衰减，因此相对折射率差△偏低（约为0.3%），光纤抗弯特性稍差。下凹内包层型光纤性能比较好，一般它的内包层采用F产生下凹折射率△-，这样只要在纤芯中掺杂少量的Ge就能获得较大的总相对折射率，△=△++△-。高的△就能大大改善光纤的抗弯性、损耗。同时这种结构有四个设计自由度。可以通过适当选择△+、△-、和、2b，使截止波长、零色散波长、模场直径等最佳化。G653光纤---采用分段芯和双台阶芯型。这个光纤成功的实现了1550nm波长低衰减和零色散，而且具有抗弯性能好、连接损耗低的特点。。特别是多芯结构的设计自由度多，通过调整各部分的折射率差和几何尺寸，很容易控制波导色散，实现零色散波长的移动。但不适宜波分系统。G654光纤---这种光纤折射率剖面结构与标准单模光纤相同，仍是采用的简单阶跃匹配包层型和简单阶跃下凹内包层，所不同的是选用纯二氧化硅芯来降低光纤的衰减，靠包层参杂F使折射率下降而获得所要的折射率差。这种光纤的最大优点是，其在1550nm波长的最低衰减为0.15 dB/km。G655光纤---这中光纤的折射率剖面结构为三角芯和双环芯结构。这中光纤中的第一环具有可移动零色散波长的作用。这两种剖面结构的外环对实现大有效面积和微弯曲损耗都起着关键作用，其可将光从中心尖峰处吸引出来，以达到较大的场分布，以及在大半径处有力地引导方向。因此可通过降低尖峰来增加有效面积，并且通过防止光泄露到包层而改善微弯曲性能。两种结构的区别在于，三角芯具有略低的衰减，双环芯则具有稍大的有效面积。G.656光纤---是近几年新研制的用于DWDM和CWDM系统的更大带宽的非零色散位移单模光纤。与G.655光纤相比，具有更宽的工作波长(1460-1625nm)和更优化的色散值。光纤的制备方法光纤的制备分为气相沉淀和非气相沉淀两大类方法。气相沉淀技术包括：1.外部化学气象沉积法（OVD）,2.轴向化学气相沉积法(VAD)3.改进的化学气相沉积法(MCVD)4.等离子化学气相沉积法（PCVD）5.等离子改良的化学气相沉积法（PMCVD）6.轴向和横向等离子化学气相沉积法（ALPD）非气相沉淀技术包括：1.界面凝胶法（BSG） 2.熔融法（DM）3.玻璃分相法（PSG）4.熔胶-凝胶法（SOL-GEL）5.机械挤压成型法（MSP）气相技术工艺：1.原料制备与提纯 2.预制棒制作 3.气相沉积工艺1.原料制备预提纯，四氯化硅的制备可采用工业硅在高温下氯化制的粗SiCl4，其化学反应为：Si+2Cl2= SiCl4该反应为放热反应，炉内温度随着反应加剧而升高，所以要控制氯气流量，防止反应温度过高，从而生成Si2Cl6，Si3Cl8，反应生成的SiCl4蒸汽流入冷凝管，即可制的SiCl4液态原料。用于制备光纤原谅的纯度应达到99.9999%，即杂质含量小于10-6，一般卤化物材料都达不到如此高的纯度，故需进一步提纯。一般SiCl4含有四类杂质，金属氧化物、非金属氧化物、含氢化合物、络合物。其中金属氧化物和部分非金属氧化物的沸点和SiCl4的沸点（57.6度）差别很大，可采用精馏法除去即可利用原料与杂质沸点不同来除去杂质。其他对沸点与SiCl4相似的杂质，可采用适当的吸附剂从而达到提纯的目的。如SiCl4中的OH和其他氢化物，可利用被提纯物和杂质的化学键性质不同，选择适当的吸附剂达到提纯目的。利用精馏-吸附-精馏混合提纯法可使SiCl4纯度很高，金属杂质含量在5PPb左右，含氢化物SiHCl3的含量小于0.2ppm。2.预制棒制作，通过气相沉积法来制备具有高透明度和最佳光学性能的石英玻璃。预制棒的折射率是通过来自非石英玻璃的掺杂剂的形成而获得的。这些掺杂剂包括：GeO2、B203、P2O5、Ti2O2、Al2O3和F。沉积一般是一个基靶表面上或一根空心石英玻璃管内，沉积以一层一层堆积方式而叠高的。因此掺杂剂浓度可以逐渐地变化给出梯度折射分布率或维持不变给出一个一阶折射分布率。3.气相沉积工艺，有六种沉积方式。外气象沉积法VOD（outside vapour Deposition），1970年由美国康宁公司的Kapron等发明，其机理为火焰水解，即所需的玻璃组成是通过氢氧焰或甲烷焰水解卤化物气体产生“粉尘”逐渐的沉积而获得：SiCl4+2H20= SiO2+4HCl沉积工艺是先将一根靶棒沿其纵轴水平置于玻璃车床上旋转，用氢氧焰或甲烷焰喷灯局部加热靶棒外表面。再用高纯氧作为载体将形成的玻璃卤化物气体送进火焰喷灯灯嘴，在高温水解反应下生产玻璃氧化物粉末，沉积在水平旋转的靶棒的外表面上。靶棒沿纵向来回运动，一层一层地生成多孔玻璃。通过改变每层的掺杂种类和掺杂量可以制成不同折射率分布的光纤预制棒。烧结工艺将沉积工艺制得的具有一定强度和气孔的圆柱状多空预制棒送入一烧结炉内1400-1600度的高温下烧缩成透明的无气泡的固体玻璃预制棒。在烧结期间，要不断地用氯气作为干燥剂喷吹多孔预制棒，使其中全部水分除去，从而保证光纤的衰减小。单模光纤的分类、名称、IEC和ITU-T命名对应关系如下： 名称 ITU-T IEC 非色散位移单模光纤 G.652：A、B B1.1 低水峰光纤 G.652：C、D B1.3色散位移单模光纤 G.653 B2 截止波长位移单模光纤 G.654 B1.2 非零色散位移单模光纤 G.655：A、B B4

热心网友 时间：2023-06-01 15:36

光纤分类及各自的特点如下：

1）传输点模数类

传输点模数类分单模光纤(Single Mode Fiber)和多模光纤(Multi Mode Fiber)。单模光纤的纤芯直径很小, 在给定的工作波长上只能以单一模式传输,传输频带宽,传输容量大。多模光纤是在给定的工作波长上,能以多个模式同时传输的光纤。 与单模光纤相比,多模光纤的传输性能较差。

2)折射率分布类

折射率分布类光纤可分为跳变式光纤和渐变式光纤。跳变式光纤纤芯的折射率和保护层的折射率都是一个常数。 在纤芯和保护层的交界面,折射率呈阶梯型变化。渐变式光纤纤芯的折射率随着半径的增加按一定规律减小, 在纤芯与保护层交界处减小为保护层的折射率。纤芯的折射率的变化近似于抛物线