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光纤通信技术 说课.pptx

光纤通信技术 说课.pptx
光器件研发、测试、销售和技术支持等 通信工程施工、监理等
02.教学内容
LD/LED P-I
特性曲线
测
量
(4)
光纤损耗测量
光纤熔接
OTDR
光纤NA测量 (10)
光耦合器
测
量
(2)
02.教学内容
光纤熔接机
HE-NE激光器
光功率计
光源驱动
光纤剥纤钳
光纤切割刀
角度盘
光源耦合平台
03.教学方法
PPT
图片
03.教学方法
教学团队
性 序号 姓 名
别
1 马晓明 男
2 赵晓吉 女
3 吴粤湘 男
4
林琪 男
5 董月秋 女
专业技 术职务
教授 实验师 副教授 副教授 讲师
学历/学位
博士 硕士 硕士 硕士 硕士
备注
课程负责人 主讲 主讲 主讲 主讲
通信技术专业教学资源库 深圳职业技术学院
谢谢
主讲： 赵晓吉
课程团队：马晓明 赵晓吉 吴粤湘 林琪
通信技术专业教学资源库 深圳职业技术学院
《光纤通信技术》课程
光纤通信技术
主讲：赵晓吉
课程团队：马晓明 赵晓吉 吴粤湘 林琪
目录
01 教学目标 02 教学内容 03 教学方法
01.教学目标
课程定位 教学目标
就业方向

光通信专业入门型基础课程
了解光通信行业 掌握光纤基础知识 掌握光无源器件知识 掌握光有源器件知识 了解光纤通信系统
教材
动画
网站
03.教学方法
自编教材
教学大纲
教学日历
教学PPT
03.教学方法

《先进光纤通信系统》课件

《先进光纤通信系统》课件

光模块技术
• 光模块的基本组成 • 光模块的功能及应用 • 光模块的分类和规格 • 光模结构 • 光网络传输模式 • 光网络的无源光网络和有源光网络 • 光网络的安全管理和故障管理
未来发展趋势
• 光纤通信系统的现状和未来 • 光纤技术的趋势和前景 • 光纤通信系统的未来发展方向
先进光纤通信系统
欢迎来到《先进光纤通信系统》的PPT课件。本课件将介绍光纤通信系统的发 展历程、优点、应用领域以及光纤技术、光模块技术、光网络技术等内容。
概述
• 光纤通信系统的发展历程 • 光纤通信系统的优点 • 光纤通信系统的应用领域
光纤技术
• 光纤性能参数 • 光纤接口标准 • 光纤衰减特性 • 光纤色散特性

《光纤通信第二章》PPT课件

《光纤通信第二章》PPT课件

co m p o n en ts
num erical solving
精选ppt
β mn
37
1. 波动方程和电磁场表达式
设光纤没有损耗，折射率n变化很小，在光纤中传播的是
角频率为ω的单色光，电磁场与时间t的关系为exp(jωt)，则标量
波动方程为
T2EK2E0
(2.30)
T2HK2H0
(2.31)
精选ppt
24
2.光纤传输原理
精选ppt
25
2.1 光纤的射线光学传输理论
光纤是一种高度透明的玻璃丝，由纯石英经复杂的 工艺拉制而成。
光纤中心部分(芯Core)＋同心圆状包裹层(包层 Clad)＋涂覆层
树脂被覆层 包层
芯
n n 特点： core> clad 光在芯和包层之间的界面上反复
进行全反射，并在光纤中传递下去。
11
主要用途：
突变型多模光纤只能用于小容量短距离系统。
渐变型多模光纤适用于中等容量中等距离系统。
单模光纤用在大容量长距离的系统。
特种单模光纤大幅度提高光纤通信系统的水平
1.55μm色散移位光纤实现了10 Gb/s容量的100 km的超大容 量超长距离系统。
色散平坦光纤适用于波分复用系统，这种系统可以把传输 容量提高几倍到几十倍。
17ps/nm.km
G.652
20
EDFA
10
频带 G.653
0
-10
-20
1300
1400
波长(nm)
1500
1600
1700
衰减 (dB/km) 色散(ps/nm.km)
精选ppt
13
传输光纤的改进（2） ： G.655非零色散位移光纤

光纤通信原理和技术PPT课件

光纤通信原理和技术PPT课件

波长（µm） 系统类型
0.85
IM/DD
光纤 多模
BL(Gb/s·km) 年代
2
1978
1.3
IM/DD
单模
第1章 绪论
1.1 光通信发展史 1.2 国内外光纤通信技术发展概况 1.3 光纤通信系统的基本构成
第1章 绪论
1.1 光通信发展史
1.1.1 现代通信的发展
人类社会出现后，人与人之间就需要信息交流。原始社会 人们可以靠声音（语言）、肢体动作（肢体语言）或面部表情 等交流信息，这就是原始的通信，是人们面对面的交流。
60年代最好的光纤传输衰减为1000dB/km，即传输1km， 光功率降到原来的1/10100≈0，因而这种光纤不可能用作通 信媒质。当时没有人相信光纤可以用于通信，也没有人从 事光纤用于通信的研究。英藉华人学者高锟博士的贡献在 于理论上证明这样大的传输衰减是由于光纤中杂质吸收和 散射引起的。如将光纤提纯，则传输衰减可以降到可在通 信中实用的程度（最初提出的指标是20dB/km）[1].这一贡 献具有深远意义，完全改变了通信容量不适应社会发展的 需求，推动了信息社会更快地到来。由于这一贡献，高锟 博士获得了2009年诺贝尔物理学奖。
第1章 绪论
2.半导体激光器性能的突破
1960年发明的第一个激光器是红宝石(固体)激光器，不久 （1961年）半导体激光器研制成功，但当时需要在低温(液氮) 下脉冲工作。后来采用异质结技术使激光器可在常温下连续 工作，但开始只有数小时甚至数分钟的寿命，由于寿命极短 不能实用化。经过一段时间的努力，才研制成功可实用的半 导体激光器。现在的半导体激光器的性能有了极大的提高， 其寿命可达106小时，甚至达108小时，功率可达10 毫瓦量级 (泵浦激光器可达几百毫瓦),可调谐范围几百GHz,线宽低到 1―10MHz(外腔激光器能达几十kHz)，适用于各种光通信系统， 为光纤通信实用化打下了基础。激光器价格也在不断下降， 干线通信系统所用激光器已降到千美元量级；几十美元，甚 至几美元的半导体激光器可用于接入网系统。

光纤通信基础知识ppt课件

光纤通信基础知识ppt课件
应用场景
光检测器广泛应用于光纤通信、光传 感、激光雷达等领域，特别是在高速、 长距离的光纤通信系统中，光检测器 的作用尤为关键。
光放大器
光放大器是光纤通信系统中的关键器件之一，主要分 为掺铒光纤放大器（EDFA）和拉曼光纤放大器（RA）
两类。
输入 标题
作用
光放大器的作用是对光信号进行放大，补偿光纤传输 过程中的光信号损耗，提高光纤通信系统的传输距离 和稳定性。
光检测器
分类
光检测器是光纤通信系统中的另一重 要器件，主要分为光电二极管（PIN） 和雪崩光电二极管（APD）两类。
性能参数
光检测器的性能参数包括响应度、带 宽、噪声等，这些参数直接影响着光 纤通信系统的接收灵敏度和动态范围。
作用
光检测器的作用是将光信号转换为电 信号，从而实现光信号的接收和检测。
模拟光纤通信系统的应用
03
在音频广播、视频传输等领域得到广泛应用。
光纤通信系统设计
01
光纤通信系统设计的基本原则
确保系统的传输性能、稳定性、可靠性和经济性。
02
光纤通信系统设计的主要内容
包括光源、光检测器、光纤、中继器和放大器等器件的选择和配置。
03
光纤通信系统设计的优化
通过采用先进的调制技术、编码技术等手段，提高系统的传输性能和容
性能参数
光源的性能参数包括波长、光谱宽度、输出功率、阈值电 流等，这些参数对光纤通信系统的性能和稳定性有着重要 影响。
作用
光源的作用是将电能转换为光能，为光纤通信系统提供光 信号。
应用场景
光源广泛应用于光纤通信、光传感、光谱分析等领域，特 别是在长距离、大容量的光纤通信系统中，光源的作用尤 为重要。
光纤通信发展历程

精品PTN技术教材配套课件第一章光纤通信发展精品ppt课件

精品PTN技术教材配套课件第一章光纤通信发展精品ppt课件
使它成为了现代化通信网络中最为重要的传输媒介。总体来说， 光纤通信的发展大致分为4个阶段。 第一阶段（1966——1976年）是冲基础研究到商业应用的开发时 期。这个时期中，出现了短波长（850nm）低速率（34或45Mb/s） 多模光纤通信系统，无中继传输距离约为10km。 第二阶段（1976——1986年）是以提高传输速率和增加传输距离 为研究目标的大力推广应用的大发展时期。在这个时期，光纤从 多模发展到单模，工作波长从短波长（850nm）发展到长波 （1310nm和1550nm），实现了工作波长为1310nm，传输速率为 140—565Mb/s的单模光纤通信系统，无中继传输距离为50到100km。
PTN分组传送特点
NodeB
Edge Access Layer
Fiber， MW，Copper
Access Layer
Fiber
Aggregation Layer
Fiber
NodeB BTSNຫໍສະໝຸດ deBAccess Ring
Aggregation Ring
PTN
PTN
GE/STM-N
PTN
GE/10GE/STM-N
例子
172
16
122
204
10101100 00010000 01111010 11001100
128 64 32 16 8 4 2 1
128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1 128 64 32 16 8 4 2 1
IP地址
IP 地址分类
Bits:
A类:
类别
网络
主机
IP地址分类练习（答案）
地址 10.2.1.1 128.63.2.100 201.222.5.64 192.6.141.2 130.113.64.16 256.241.201.10

光纤通信技术-第七章-光纤通信系统PPT课件

光纤通信技术-第七章-光纤通信系统PPT课件
能传输监控、公务和区间信号; 能实现比特序列独立性，即不论传输的信息
信号如何特殊，其传输系统都不依赖于信息 信号而进行正确的传输。
1. 扰码
为了保证传输的透明性，在系统光发射机 的调制器前，需要附加一个扰码器，将原始的 二进制码序列进行变换，使其接近随机序列。 它是根据一定的规则将信号码流进行扰码，经 过扰码后使线路码流中的“0”、“1”出现概 率相等，从而改善了码流的一些特性。但是它 仍然具有下列缺点：
2. 可以用再生中继，传输距离长。数字通信系 统可以用不同方式再生传输信号，消除传输 过程中的噪声积累，恢复原信号，延长传输 距离。
3. 适用各种业务的传输，灵活性大。在数字通 信系统中，话音、图像等各种信息都变换为 二进制数字信号，可以把传输技术和交换技 术结合起来，有利于实现综合业务。
4. 容易实现高强度的保密通信。只需要将明文 与密钥序列逐位模2相加， 就可以实现保密 通信。只要精心设计加密方案和密钥序列并 经常更换密钥， 便可达到很高的保密强度。
光纤部分可根据所传信号的质量要求、传 输距离、适用场合等指标选单模光纤、多模光 纤或其他特ห้องสมุดไป่ตู้光纤。
光接收部分则采用和光发射部分相反的操 作，将光信号转换为电信号，然后再进行解复 用，然后将基带信号送给相关用户。
7.1.2 光纤通信系统的分类
光纤通信系统根据不同的分类方法可以划分 为不同类型。 1. 按系统所用光纤类型可将光纤通信系统分为单模 光纤通信系统和多模光纤通信系统； 2. 按光纤通信系统应用的场合分为公用型光纤通信 系统和专用光纤通信系统，如专网中的电力光纤 通信系统，铁道光纤通信系统，军用光纤通信系 统等；
不能完全控制长连“1”和长连“0”序列的 出现；
没有引入冗余，不能进行在线误码检测； 信号频谱中接近于直流的分量较大。

光纤通信发展概述PPT(共-54张)

光纤通信发展概述PPT(共-54张)
1973 年，美国贝尔(Bell)实验室的光纤损耗降低到2.5dB/km。1974 年降低到1.1dB/km。 1976 年，日本电报电话(NTT)公司将光纤损耗降低到0.47 dB/km(波长1.2μm)。 在以后的 10 年中，波长为1.55 μm的光纤损耗： 1979 年是0.20 dB/km，1984年是0.157 dB/km，1986 年是0.154 dB/km， 接近了光纤最低损耗的理论极限。
Business
WDM
25.6 Tb/s （3.2 bits/Hz）
Single Mode Fiber
DFB Laser
Optical Amplifier
AWG
TDM
WDM
PSK Multi-Level
Coherent OFDM
第一波, 1996-2001年 密集波分复用技术大发展。传输距离虽不长，一条光纤中的复用波长却越来越多，以2001年日本NEC公司的10.92Tbps系统，复用273个波长, 波长间隔0.4ns, 每波长 40Gb/s，使用S, C, L三个波段为高峰。 第二波，2002年-2005年 超长距离光纤技术大发展。在波长不多的系统中试验各种延长中继段和系统总长度的技术。以美国Tyco公司的11,000~ 13,100km太平洋海底光缆系统为代表。使用掺铒光纤放大器（EDFA）、喇曼放大器（RFA）及其结合，利用光DPSK和光QPSK来提高带宽效率。
在大气光通信受阻之后，人们将研究的重点转入到地面光波通信的实验，先后出现过反射波导和透镜波导等地面通信的实验。
早期的光通信
由于没有找到稳定可靠和低损耗的传输介质， 对光通信的研究曾一度走入了低潮。
早期的光通信
早期的光通信 光纤通信主要部件的发展 光纤通信系统的发展 国内外光纤通信发展现状和趋势

现代通信技术光纤通信技术 ppt课件

现代通信技术光纤通信技术 ppt课件
▪ 光纤色散的表示法：
• 光纤的色散系数D(λ) ——定义为单位光谱线宽光源在单位
长度光纤上所引起的时延差
D pk s m nm
• 最大时延差Δτ(群时延差）——描述光纤中速度最快和最慢
的光波成分的时延之差。时延差越大，色散就越严重。
• 光纤带宽——用光纤的频率特性来描述光纤的色散。
ppt课件
• 衡量光纤损耗特性的参数为衰减系数（损耗系数）α，定义为单位 长度光纤引起的光功率衰减
10lgPi dBk m
L Po
α(λ)为在波长λ处的衰减系数；Pi为输人光纤的光功率；Po为光纤输出的 光功率；L为光纤的长度
• 光纤的损耗特性是光纤的一个很重要的传输参数，它对于评价光纤 质量和确定光纤通信系统的中继距离有着决定性的作用。
n0
1
nrn012ar g
2
n2
r 0 r a r a
g是折射率分布指数;a是纤芯 半径；r是纤芯中任意一点到轴 心的距离。
g GI F SIF
使群时延差减至最小的最佳 折射率分布指数g为2左右
ppt课件
8
10lgPi dBk m
L Po
9.2.3 光纤的传输特性
光纤的损耗特性
• 光波在光纤中传输时，随着传输距离的增加，光功率会不断下降。 光纤对光波产生的衰减作用称为光纤的损耗。
▪ 瑞利(Relay)散射——由纤芯材料的微小颗粒或气孔等分子级的结构不均 匀引起的，瑞利散射系数与波长的四次方(λ4)成反比。
▪ 非线性散射：受激Raman散射；受激Brillouin散射。
• 其它损耗：
▪ 弯曲损耗：微弯损耗；宏弯损耗
▪ 连接损耗
▪ 耦合损耗
ppt课件

光纤通信技术ppt课件

光纤通信技术ppt课件
12
3．按光纤构成的原材料分类
（1）石英系光纤
石英系光纤主要是由高纯度的 SiO2 并掺有适当的
. 杂质制成，如用 GeO2 SiO2 和 P2O5.SiO2
作芯子，用 B2O3.SiO2作包层。目前这种光纤损耗最低、
强度和可靠性最高、应用最广泛。
（2）多组分玻璃光纤
例如用钠玻璃掺有适当杂质制成的光纤。这种光纤 的损耗较低，但可靠性不高。
3-30MHz 100—10m
同轴电缆短波无线电
30—300MHz 同轴电缆超短波无线电 10～lm
0.3—3 GHz 波导分米波无线电 lO—l cm
3—30GHz 10—1cm
波导厘米波无线电
30一300GHz 10一lm
105—107 GHz O．3～3×10-6 cm
波导毫米波无线电 光纤激光空间传播
30
光纤的损耗特性是光纤的一个很重要的传输参数，
它对于评价光纤质量和确定光纤通信系统的中继距离
有着决定性的作用。目前光纤在 1.55μm处的损耗可以 做到0.2dB／km左右，接近光纤损耗的理论极限值。
光通信
4
9.1.2 光纤通信系统基本结构与特点
光纤通信是以光波为载频、以光纤（光导 纤维）为传输媒质的通信方式。
光纤通信系统的基本组成如图9.2所示， 它包括了电收发端机、光收发端机、光纤光缆 线路、中继器等。
LD/LED
PIN/APD
图9.2 光纤通信系统组成
5
光纤通信系统由于采用了光纤传输信号 实现通信，因此，和其他通信系统相比，具 有一系列独特的优点： （1）频带宽，通信容量大 （2）传输损耗低，无中继距离长 （3）抗电磁干扰 （4）光纤通信串话小，保密性强，使用安全 （5）体积小，重量轻，便于敷设 （6）材料资源丰富

光纤课件ppt

光纤课件ppt
光纤课件
目 录
• 光纤基础知识 • 光纤通信系统 • 光纤网络 • 光纤传感技术 • 光纤在医疗领域的应用 • 未来展望
01
光纤基础知识
光的本质与传播
01
02
03
光的波动性
光在传播过程中表现出波 动性质，如干涉、衍射等 。
光的粒子性
光同时具有粒子性质，光 子是光的能量单位，具有 动量和能量。
光的传播速度
低损耗
光纤传输损耗较低，可实现长 距离传输。
带宽大
光纤传输带宽较大，可同时传 输多种信号。
抗干扰能力强
光纤传输不受电磁干扰影响， 具有较高的保密性和稳定性。
温度稳定性好
光纤材料具有较好的温度稳定 性，可在不同环境下稳定传输
。
02
光纤通信系统
光源与光调制
光源
激光器（LD）和发光二极管（ LED）是光纤通信中常用的光源 。它们能够产生单色光，具有较 高的频率和较窄的光谱线宽。
光调制
光调制是将信息转换为光信号的 过程。常见的光调制方式包括开 关键控（OOK）、脉冲位置调制 （PPM）和相位调制（PSK）等 。
光纤的连接与耦合
光纤连接器
光纤连接器是用来连接两根光纤的器 件，常见的光纤连接器有SC、FC、 LC和ST等类型。
光纤耦合器
光纤耦合器是将多根光纤连接在一起 ，实现光信号的分路、合路和传输的 器件。常见的光纤耦合器有1x2、1x4 、1x8等类型。
新工艺
随着纳米技术的发展，光纤制造中的 纳米光刻、化学气相沉积等新工艺逐 渐应用于光纤预制棒的生产，这些新 工艺能够提高光纤的制造精度和降低 生产成本。
光纤通信技术的发展趋势
01
超高速率
随着数据传输需求的增长，光纤通信系统的传输速率不断提高，未来的

光传输第10章 光纤通信新技术(OTN介绍)PPT课件

光传输第10章 光纤通信新技术(OTN介绍)PPT课件
• OTN借鉴SDH的开销思想，引入丰富的开销，使OTN真正具有 OAM&P能力；
• OTN定义了OCH、OMSn、OTSn三个光层概念，其中OCH通过数字 域的三个子层OPUk、ODUk、OTUk来实现；
• OTN定义了网络接口（域内、域间）； • OTN引入了带外FEC，增强了线路的容差性；
OTN层次结构及接口
Reduced functionality OTM interface
OTN结构关联关
系 Client
OH
Client
Wrapper
Associate d overhead
OH
OPUk
OH
ODUk
OCh Payload Unit (OPUk) OCh Data Unit (ODUk) FEC OCh Transport Unit (OTUk)
12 3 4 56 78 1 23 4 56 7 81 2 34 56 7 8 12 3 4 5 67 81 23 4 5 67 8 1 23 4 5 6 7 8
O A 1
O A 1
O A 1
O A 2
O A 2
O A 2
T 1 5 4 2 5 1 0 - 0 0
• 复帧定位信号 － MFAS （1 Byte）, 256帧构成一
• 分层：OCH、OMSn、OTSn
Clients (e.g. STM-N, ATM, IP, Ethernet)
OCh substructure
• 接口：OTM-n.m、OTM-nr.m、OTM-0.m ➢ n表示最高容量时承载的波数； ➢ m表示速率，取值范围为1(OTU1)、2(OTU2)、
3(OTU3)、12(OTU1和OTU2混传)、23(OTU2和 OTU3混传)、123(OTU1、OTU2、OTU3混传)； ➢ r表示该OTM去掉了部分功能，这里表示去掉了 OSC功能；0表示单波； ➢ OTM-nr.m加上OSC信号就变成了OTM-n.m；
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2．按光纤中的传导模式数量分类 光是一种电磁波，它沿光纤传输时可能存在多种不
同的电磁场分布形式（即传播模式），能够在光纤中 远距离传输的传播模式称为传导模式。根据传导模式 数量的不同，光纤可以分为单模光纤和多模光纤两类。 (1) 单模光纤
光纤中只传输一种模式，即基模（最低阶模式）。单 模光纤的纤芯直径约为 4－10μm范围，包层直径为 125μm。单模光纤适用于长距离、大容量的光纤通信 系统。 (2) 多模光纤 光纤中传输的模式不止一个，即在光纤中存在多个传 导模式。多模光纤的纤芯纤芯直径一般为 50μm，其 横截面的折射率分布为渐变型，包层的外径125μm。 多模光纤适用于中距离、中容量的光纤通信系统。
3-30MHz 100—10m
同轴电缆短波无线电
30—300MHz 同轴电缆超短波无线电 10～lm
0.3—3 GHz 波导分米波无线电 lO—l cm
3—30GHz 10—1cm
波导厘米波无线电
30一300GHz 10一lm
105—107 GHz O．3～3×10-6 cm
波导毫米波无线电 光纤激光空间传播
（2）松套光纤
典型的松紧套光纤的护套为松套管，光纤 能在其中松动。管内空间填充油膏，以防水份 渗入。松套光纤的机械性能、防水性能都比较 好，便于成缆。若一根管内放入2－20根光纤， 可制成光纤束，称为松套光纤束。
14
9.2.2 光纤的导光原理*
光具有波粒二象性，既可以将光看成光波，也可以
将光看作是由光子组成的粒子流。因而，在分析光纤中 光的传输特性时相应地也有两种理论，即射线光学（即 几何光学）理论和波动光学理论。
9
第9章 光纤通信技术
（2）渐变光纤： 图（C）为渐变光纤横截面的折射率分布，
包层的折射率为n2，是均匀的，而在纤芯中 折射率则随着纤芯的半径的加大而减小，是 非均匀的、且连续变化。
此外，还有三角型折射率光纤n2 ，其纤芯折 射率分布曲线为三角形；双包层光纤、四包 层光纤等，如图9．5所示。
10
11
通信的容量与电磁波频率成正比 探索将更高频率的电磁波用于通信技术是 人们追求的目标。 各种频段电磁波的划分和常用传输媒质如 表9.1所示。
2
3
频段和波段名称 极低频(ELF)极长波
甚低频(TLF)超长波
低频(LF)长波
中频(MF)中波 高频(HF)短波 甚高频(VHF)超短波
特高频(UHF) 分米波
第9章 光纤通信技术
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节
光纤通信概述 光纤传输原理与特性 光发送机与光接收机 光纤通信系统 光纤通信新技术
1
9．1 光纤通信概述 9.1.1 电磁波谱
信息的传输是以电磁波为媒介进行的。电 磁波的波谱很宽，如图9.1所示。通信所用的 波段是在波长为千米至微米数量级范围。
（3）塑料包层光纤
光纤的芯子是用石英制成，包层是硅树脂。
（4）全塑光纤
பைடு நூலகம்
光纤的芯子和包层均由塑料制成，其损耗较大，可
靠性也不高。
13
4．按光纤的套塑层分类
（1）紧套光纤
典型的紧套光纤各层之间都是紧贴的，光 纤被套管紧紧箍住，不能在其中松动。在光纤 与套管之间放置了一个缓冲层，以减小外面应 力对光纤的作用。紧套光纤的结构简单，使用 和测试都比较方便。
12
3．按光纤构成的原材料分类
（1）石英系光纤
石英系光纤主要是由高纯度的 SiO2 并掺有适当的
. 杂质制成，如用 Ge2SOi2O和 P2O5.SiO2
作芯子，用 B2O3.SiO2作包层。目前这种光纤损耗最低、
强度和可靠性最高、应用最广泛。
（2）多组分玻璃光纤
例如用钠玻璃掺有适当杂质制成的光纤。这种光纤 的损耗较低，但可靠性不高。
微
超高频(SHF)
波
厘米波
极高频(EHF) 毫米波
紫外、可见光、红外
频率范围和波长
9 范围
30-3000Hz 0.1-l 000km
3-30kHz 1 000-lOkm
传输媒质
有线线对极长波无线电 ●
有线线对超长波无线电 ●
30-300kHz lO-1 km
有线线对长波无线电 ●
O．3-3MHz 同轴电缆中波无线电 l 000-100m
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1．按光纤横截面的折射率分布分类
根据光纤横截面折射率分布的不同，常用 的光纤可以分成阶跃折射率分布光纤（简称阶 跃光纤）和渐变折射率分布光纤（简称渐变光 纤〕两种类型，其折射率分布如图9．4所示。
图（a）是光纤的横截面图，其纤芯直径 为2a，包层直径为2b。
(1) 阶跃光纤：
图(b)为阶跃光纤横截面的折射率分布，纤 芯折射率为n1，包层折射率为n2。纤芯和包层 的折射率都是均匀分布，折射率在纤芯和包层 的界面上发生突变。
光通信
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9.1.2 光纤通信系统基本结构与特点
光纤通信是以光波为载频、以光纤（光导 纤维）为传输媒质的通信方式。
光纤通信系统的基本组成如图9.2所示， 它包括了电收发端机、光收发端机、光纤光缆 线路、中继器等。
LD/LED
PIN/APD
图9.2 光纤通信系统组成
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光纤通信系统由于采用了光纤传输信号 实现通信，因此，和其他通信系统相比，具 有一系列独特的优点： （1）频带宽，通信容量大 （2）传输损耗低，无中继距离长 （3）抗电磁干扰 （4）光纤通信串话小，保密性强，使用安全 （5）体积小，重量轻，便于敷设 （6）材料资源丰富
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9.2 光纤传输原理与特性 9.2.1 光纤的结构和分类
光纤是圆截面介质波导(图9.3 )。光纤由纤芯、 包层和涂覆层构成。纤芯由高度透明的材料构成；
包层的折射率略小于纤芯，从而可以形成光波导 效应，使大部分的光被束缚在纤芯中传输；
涂覆层的作用是增强光纤的柔韧性。 为了进一步保护光纤，提高光纤的机械强度，在 带有涂覆层的光纤外面在套一层热塑性材料，成为套 塑层（或二次涂覆层）。在涂覆层和套塑层之间还需 填充一些缓冲材料，成为缓冲层（或称垫层）。 光纤大多为石英光纤。它以纯净的二氧化硅材料为 主，中间掺以合适的杂质。掺锗和磷使折射率增加， 掺硼和氟使折射率降低。
主要用途
潜艇通信、矿井通信．
潜艇通信、远程导航、远 程无 线电通信 中远距离通信、地下通信、 无 线电导航 调幅广播、导航、业余无线电
调幅广播、移动通信、军用通 信
调幅广播、电视、移动通信、 电
离层散射通信 微波接力、移动通信、空间遥 测雷达、电视
雷达、微波接力、卫星和空间 通信 雷达、微波接力、射电天文