《光纤通信原理》课程教学资源（PPT课件）第三章 光纤的传输特性

第三章光纤的传输特性 3.1光纤纡的坂薪特性 3.2光纤的色数特性 3.3成缆光红特性抄是 3.4歟型光纤叁数 人民邮电出社一动此处结束放映

第三章 光纤的传输特性 3.1 光纤的损耗特性 3.2 光纤的色散特性 3.3 成缆对光纤特性的影响 3.4 典型光纤参数

3.1光纤的损耗特性 3.1.1吸收损耗 吸收损耗是由制造光纤材料本身以及 其中的过渡金属离子和氢氧根离子(OH-) 等杂质对光的吸收而产生的损耗,前者是 由光纤材料本身的特性所决定的,称为本 征吸收损耗。 人民邮电出社一动此处结束放映

3.1 光纤的损耗特性 3.1.1 吸收损耗是由制造光纤材料本身以及 其中的过渡金属离子和氢氧根离子(OH－) 等杂质对光的吸收而产生的损耗，前者是 由光纤材料本身的特性所决定的，称为本 征吸收损耗

1.本征吸收振耗 本征吸收损耗在光学波长及其附近有 两种基本的吸收方式。 (1)紫外吸收损耗 紫外吸收损耗是由光纤中传输的光子 流将光纤材料中的电子从低能级激发到高 能级时,光子流中的能量将被电子吸收, 从而引起的损耗。 人民邮电出社一动此处结束放映

1. 本征吸收损耗在光学波长及其附近有 两种基本的吸收方式。 (1) 紫外吸收损耗是由光纤中传输的光子 流将光纤材料中的电子从低能级激发到高 能级时，光子流中的能量将被电子吸收， 从而引起的损耗

(2)红外吸收损耗 红外吸收损耗是由于光纤中传播的光 波与晶格相互作用时,一部分光波能量传 递给晶格,使其振动加剧,从而引起的损 耗 2.杂质吸收损耗 光纤中的有害杂质主要有过渡金属离 子,如铁、钴、镍、铜、锰、铬等和OHˉ。 人民邮电出社一动此处结束放映

(2) 红外吸收损耗是由于光纤中传播的光 波与晶格相互作用时，一部分光波能量传 递给晶格，使其振动加剧，从而引起的损 耗。 2. 光纤中的有害杂质主要有过渡金属离 子，如铁、钴、镍、铜、锰、铬等和OH－

73.原子缺吸收振耗 通常在光纤的制造过程中,光纤材料 受到某种热激励或光辐射时将会发生某个 共价键断裂而产生原子缺陷,此时晶格很 容易在光场的作用下产生振动,从而吸收 光能,引起损耗,其峰值吸收波长约为 630mm左右。 人民邮电出社一动此处结束放映

3. 通常在光纤的制造过程中，光纤材料 受到某种热激励或光辐射时将会发生某个 共价键断裂而产生原子缺陷，此时晶格很 容易在光场的作用下产生振动，从而吸收 光能，引起损耗，其峰值吸收波长约为 630nm左右

3.1,2散射损耗 1.线性款物拔耗 任何光纤波导都不可能是完美无缺的, 无论是材料、尺寸、形状和折射率分布等 等,均可能有缺陷或不均匀,这将引起光 纤传播模式散射性的损耗,由于这类损耗 所引起的损耗功率与传播模式的功率成线 性关系,所以称为线性散射损耗。 人民邮电出社一动此处结束放映

3.1.2 1. 任何光纤波导都不可能是完美无缺的， 无论是材料、尺寸、形状和折射率分布等 等，均可能有缺陷或不均匀，这将引起光 纤传播模式散射性的损耗，由于这类损耗 所引起的损耗功率与传播模式的功率成线 性关系，所以称为线性散射损耗

(1)瑞利散射 瑞利散射是一种最基本的散射过程, 属于固有散射。 对于短波长光纤,损耗主要取决于瑞 利散射损耗。值得强调的是:瑞利散射损 耗也是一种本征损耗,它和本征吸收损耗 起构成光纤损耗的理论极限值。 人民邮电出社一动此处结束放映

(1) 瑞利散射是一种最基本的散射过程， 属于固有散射。 对于短波长光纤，损耗主要取决于瑞 利散射损耗。值得强调的是：瑞利散射损 耗也是一种本征损耗，它和本征吸收损耗 一起构成光纤损耗的理论极限值

(2)光纤结构不完善引起的散射损耗(波导 散射损耗□ 在光纤制造过程中,由于工艺、技术 问题以及一些随机因素,可能造成光纤结 构上的缺陷,如光纤的纤芯和包层的界面 不完整、芯径变化、圆度不均匀、光纤中 残留气泡和裂痕等等。 人民邮电出社一动此处结束放映

(2) 光纤结构不完善引起的散射损耗(波导 散射损耗) 在光纤制造过程中，由于工艺、技术 问题以及一些随机因素，可能造成光纤结 构上的缺陷，如光纤的纤芯和包层的界面 不完整、芯径变化、圆度不均匀、光纤中 残留气泡和裂痕等等

2.张线性量身损耗 光纤中存在两种非线性散射,它们都 与石英光纤的振动激发态有关,分别为受 激喇曼散射和受激布里渊散射, 人民邮电出社一动此处结束放映

2. 光纤中存在两种非线性散射，它们都 与石英光纤的振动激发态有关，分别为受 激喇曼散射和受激布里渊散射

3.13弯曲损耗 光纤的弯曲有两种形式:一种是曲率 半径比光纤的直径大得多的弯曲,我们习 惯称为弯曲或宏弯;另一种是光纤轴线产 生微米级的弯曲,这种高频弯曲习惯称为 微弯 人民邮电出社一动此处结束放映

3.1.3 光纤的弯曲有两种形式：一种是曲率 半径比光纤的直径大得多的弯曲，我们习 惯称为弯曲或宏弯；另一种是光纤轴线产 生微米级的弯曲，这种高频弯曲习惯称为 微弯