单模光纤与多模光纤的区别及选择方式.doc
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1、单模光纤与多模光纤的区别及选择方式1 、什么是单模与多模光纤?他们的区别是什么?单模与多模的概念是按传播模式将光纤分类多模光纤与单模光纤传播模式概念。我们知道,光是一种频率极高(31014Hz)的电磁波,当它在光纤中传播时,根据波动光学、电磁场以及麦克斯韦式方程组求解等理论发现:当光纤纤芯的几何尺寸远大于光波波长时,光在光纤中会以几十种乃至几百种传播模式进行传播,如TMmn模、TEmn模、HEmn模等等(其中m、n=0、1、2、3、)。其中HE11模被称为基模,其余的皆称为高次模。1)多模光纤当光纤的几何尺寸(主要是纤芯直径d1)远远大于光波波长时(约1m),光纤中会存在着几十种乃至几百种传播
2、模式。不同的传播模式具有不同的传播速度与相位,导致长距离的传输之后会产生时延、光脉冲变宽。这种现象叫做光纤的模式色散(又叫模间色散)。模式色散会使多模光纤的带宽变窄,降低了其传输容量,因此多模光纤仅适用于较小容量的光纤通信。多模光纤的折射率分布大都为抛物线分布即渐变折射率分布。其纤芯直径约在50m左右。2)单模光纤当光纤的几何尺寸(主要是芯径)可以与光波长相近时,如芯径d1 在510m范围,光纤只允许一种模式(基模HE11)在其中传播,其余的高次模全部截止,这样的光纤叫做单模光纤。由于它只有一种模式传播,避免了模式色散的问题,故单模光纤具有极宽的带宽,特别适用于大容量的光纤通信。因此,要实现单
3、模传输,必须使光纤的诸参量满足一定的条件,通过公式计算得出,对于NA=0.12 的光纤要在=1.3m以上实现单模传输时,光纤纤芯的半径应4.2m,即其纤芯直径d18.4m。由于单模光纤的纤芯直径非常细小,所以对其制造工艺提出了更苛刻的要求。2 、使用光纤有哪些优点?1) 光纤的通频带很宽,理论可达30T。2) 无中继支持长度可达几十到上百公里,铜线只有几百米。3) 不受电磁场和电磁辐射的影响。4) 重量轻,体积小。5) 光纤通讯不带电,使用安全可用于易燃,易暴等场所。6) 使用环境温度范围宽。7) 使用寿命长。3 、如何选择光缆?光缆的选择除了根据光纤芯数和光纤种类以外,还要根据光缆的使用环境
4、来选择光缆的结构和外护套。1)户外用光缆 直埋时,宜选用松套铠装光缆。架空时,可选用带两根或多根加强筋的黑色PE外护套的松套光缆。2)建筑物内用的光缆在选用时应选用紧套光缆并注意其阻燃、毒和烟的特性。一般在管道中或强制通风处可选用阻燃但有烟的类型(Plenum)或可燃无毒的类型(LSZH),暴露的环境中应选用阻燃、无毒和无烟的类型(Riser)。3)楼内垂直或水平布缆时,可选用与建筑物内通用的紧套光缆、配线光缆或分支光缆时。4)根据网络应用和光缆应用参数选择单模和多模光缆,通常室内和短距离应用以多模光缆为主,室外和长距离应用以单模光缆为主。4 、在光纤的连接中,如何选择固定连接和活动连接的不同
5、应用?光纤的活动连接是通过光纤连接器实现的。光链路中的一个活动连接点就是一个明确的分割界面。在活动连接和固定连接的选择上,固定连接的优势体现在成本较低、光损耗较小,但灵活性较差,而活动连接与之相反。网络设计时需要根据整条链路情况,灵活选择活动和固定连接的使用,保证既有灵活性,又有稳定性,从而充分发挥各自的优势。活动连接界面是重要的测试、维护、变更的界面,活动连接比固定连接相对容易找到链路中的故障点,为故障器件的更换增加便捷性,从而提高系统维护性和减少维护成本。5 光纤越来越接近用户终端,“光纤到桌面”的意义和系统设计时需要注意哪些因素?“光纤到桌面”在水平子系统的应用中,和铜缆的关系是相辅相成
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