江西师范大学通信系：《光纤通信技术与应用》讲义PPT课件（叶志清）

光纤通信技术与应用 江西师范大学通信系 叶志清

1 光纤通信技术与应用 江西师范大学通信系 叶志清

内容 光纤光栅技术与应用 内容 Part光纤( Optical Fiber)及光通信技 术简介 Part2光纤光栅( Optical Fiber grating) Part3光纤光栅的应用

2 内容 光纤光栅技术与应用 Part 1 光纤（Optical Fiber）及光通信技 术简介 Part 2 光纤光栅（Optical Fiber Grating） Part 3 光纤光栅的应用 内 容

Part1光纤及光通信技术简介

3 Part 1 光纤及光通信技术简介

电磁波谱的划分 光纤通信技术与应用 通信波段划分及相应传输媒介 频率Hz 1011021031 0610710810910101011012101310141015 频段电力、电话 无线电、电视 微波 红外可见 划分 AM无线电FM线电卫星微波 光纤 传输介质 同轴电缆 双铰线 10710610510410310210110010-110210-310-410510 自由空间波长(m)

4 通信波段划分及相应传输媒介 频率 Hz 101 107 102 106 103 105 104 104 105 103 106 102 107 101 108 100 109 10-1 1010 10-2 1011 10-3 1012 10-4 1013 10-5 1014 10-6 1015 自由空间波长（m） 电力、电话 无线电、电视 微波 红外 可见光 双铰线 同轴电缆 AM无线电 FM无线电 卫星/微波 光纤 频段 划分 传 输 介 质 电磁波谱的划分 光纤通信技术与应用

光纤及光通信技术简介 光纤通信技术与应用 光通信 用光波载运信息,实现通信 光纤通信 以光波载运信息,用光纤作传输媒体,实现通信 光纤通信的优点 口频带宽、信息容量大 口传输损耗低、无中继距离远 材料丰富 目抗电磁干扰 光纤间串话小,保密性好 耐腐蚀、耐高压 体积小、质量轻

5 光纤及光通信技术简介 光纤通信技术与应用 光通信 – 用光波载运信息，实现通信 光纤通信 – 以光波载运信息，用光纤作传输媒体，实现通信 ◼ 光纤通信的优点 频带宽、信息容量大 传输损耗低、无中继距离远 材料丰富 抗电磁干扰 光纤间串话小，保密性好 耐腐蚀、耐高压 体积小、质量轻

光通信的发展 光纤通信技术与应用 光通信的发展过程 雏形:古代烽火手旗、灯光 潜望镜原理—光波导之雏形

6 光通信的发展 光纤通信技术与应用 光通信的发展过程 雏形：古代烽火、手旗、灯光 潜望镜原理——光波导之雏形

光纤基本理论 光纤通信技术与应用 菲涅耳定律:n1sin01=n2sin02 n1>no 结论:若要实现全反射,则必须有 n1>n

7 光纤基本理论 光纤通信技术与应用 菲涅耳定律：n1 sinθ1=n2 sinθ2 n1 n2 n1n2 θ2 θ1 结论：若要实现全反射，则必须有 n1>n2

光纤基本理论 光纤通信技术与应用 NA=vni pmax-arcsin(NA

8 光纤基本理论 光纤通信技术与应用 NA n n n1 2Δ 2 2 2 = 1 − = Φmax=arcsin(NA) φ n1 n2

光纤基本理论 光纤通信技术与应用 可见,光纤的数值孔径(MNA)仅取决于 纤芯的折射率的大小及包层相对折射率差, 而于光纤的直径无关。 标准多模光纤的N公称值一般为02,对 应的孔径角约为1.5°。 标准单模光纤的NA公称值一般为01 015,对应的孔径角约为5708.6°

9 可见，光纤的数值孔径（NA）仅取决于 纤芯的折射率的大小及包层相对折射率差， 而于光纤的直径无关。 标准多模光纤的NA公称值一般为0.2，对 应的孔径角约为11.5º 。 标准单模光纤的NA公称值一般为0.1～ 0.15，对应的孔径角约为5.7º~8.6º。 光纤基本理论 光纤通信技术与应用

光纤结构 光纤通信技术与应用 光纤结构 纤芯包层涂敷层护套 尺寸规.单模光纤内径:9m外径:125m 多模光纤内径:50m

10 光纤结构 纤 芯 包 层 涂敷层 护 套 光纤结构 光纤通信技术与应用 单模光纤内径：9µm 多模光纤内径：50µm 尺寸规格： 外径：125µm