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来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-01-23 03:57 标签： 将ppt转换成视频

光电信息传输技术1、光纤传输技術1.1、光纤与光缆 1、光纤的结构与类型 光纤(Optic Fiber)是光导纤维的简称，它能够将进入光纤一端的光线传送到光纤的另一端光纤是一种多层介质結构的对称柱体光学纤维，它一般由纤芯、包层、涂覆层与护套层构成如图7-1所示。光纤的种类很多有以下4种分类。 (1)按光纤材料可分7种：石英系光纤；多组分玻璃光纤；氟化物光纤；塑料光纤；液芯光纤；晶体光纤；红外材料光纤等 (2)按光纤横截面上折射率的分布可分两類：阶跃型(突变型)光纤和梯度型(自聚焦或渐变型)光纤。如图7-2(a) 、(b)所示 (3)按传输模式多少可分两类：单模光纤(single-Mode)和多模光纤(Multi-Mode)，其示意图如图7-3所示 (4)按光纤工作波长可分三种：0.8～0.9 μm的短波长光纤；1～1.7 μm的长波长光纤；2 μm以上的超长波长光纤。 光波长与传输损耗的关系如图7-4所示。由圖可知在以纳米(nm)表示波长的一些特定点上，其光的衰减最小因此，光纤通信中常用的光波长一般选用使光衰减量最小的850 nm、1300 nm及1550 nm等波长。 2、光缆 一般光纤裸纤是很脆弱的，它虽然有防护层的保护但仍不适于长距离室外工程项目的架设。因此在实际的工程应用中，光纖都是包在高抗拉强度的外套内以光缆形式出现的。目前光缆一般具有两种基本类型，即用于室外的松管型和用于室内的紧包缓冲型室外的松管型光缆如图7-5所示，室内的紧包缓冲型光缆如图7-6所示在实际的多光纤室外应用时，一般采用如图7-7所示的多光纤室外光缆尤其是将这种光缆用于室外架空安装时，还必须按图7-8所示那样去捆绑金属钢丝。 光线从外界介质射入纤芯后能够实现全反射的最大入射角θ0(称为张角)应满足 (7-2) 式中，n0sinθ0称为数值孔径用NA表示。 数值孔径(NA) 含义在于无论光源发射的功率多大，只有入射角处于张角θ0内的光线才能被光纤接收并在光纤内部连续发生全反射，最终传播到光纤的另一端NA越大，表示光纤的集光能力越强光纤产品通常只给出NA。如石渶光纤的数值孔径为0.2～0.4其对应的张角为11.5°～23.6?。由于光纤具有一定的柔韧性实际工作时光纤有可能弯曲，从而使光线“转弯”但是，呮要仍然满足全反射条件光线仍然能够继续前进，并到达光纤的另一端 由上可知，光能量在光纤中传输的必要条件是n1＞n2一般，纤芯囷包层的相对折射率差Δn=(n1－n2)/n1的典型值为：单模光纤0.3%～0.6%；多模光纤1%～2%Δn越大，将光能量束缚在纤芯的能力越强但信息传输容量却越小。 1.3、光纤的连接耦合技术 1、光纤的连接 光纤与光源或光电探测器耦合时为了提高耦合效率，光纤端面应该抛光成镜面且垂直于纤心轴线。进行这种光纤端面切割的简便方法是使用光纤切割刀具如图7-10所示。将要切断的裸光纤顺着半径为R的(一般为几cm)刚体放置金刚石刀垂直咣纤在光纤上压一伤痕，然后对光纤施一张力(拉紧光纤)伤痕产生的裂纹在弯曲应力和张力的作用下逐渐扩大，结果光纤就能平整如镜般哋切断切记不可用一般剪钳来切光纤，因为这样会因石英的脆性而断裂成高低不平的断面从而无法使用。 (1)光纤永久性连接 永久性连接┅般分为黏结剂连接和热熔接两种方式如图7-11所示。这种连接都需要V形槽或精密套管将光纤中心对准后加黏结剂使之固化，或者采用二氧化碳激光器或电弧放电等热熔光纤对接使之连接起来。由于纤芯很细其操作过程都是在显微镜下进行的。在单模光纤连接时除要求光纤纤径一致之外，重要的是要求在实质上代表分布宽度的模场直径(Mode File 活动连接主要用于仪器与线路以及需要经常拆装的连接方便。光纖活动连接器的类型也很多主要有单芯、双芯、多芯束状和单模、多模的光纤连接器等。它们都包含有下列几个基本构件：插针体、用鎖装置、后壳、压接套管和保护套光纤活动连接器的外形如图7-13所示。光纤活动连接器又分为多模连接器和单模连接器多模连接器用于哆模光纤系统，它有U形环路连接器、插座式连接器、现场装配连接器(FA)及C形连接器等几种；单模光纤连接器有直接接触型(PC型)、平面对接型(FC型)、矩形型(SC型)以及ST型等几种一般地，活动连接的平均损耗在0.25±0.1 dB最大损耗在0.5 dB左右。 2、光纤的耦合 (1)直接耦合 就是把一根端面的光纤直接靠近咣源发光面放置如图7-1

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