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今天带大家认识光纤，也就是目前家庭宽带的入户线( 二 )

光纤


多模光纤将光纤按工作波长以其传播可能的模式为多个模式的光纤称作多模光纤（MMF：MUlti ModeFiber） 。纤芯直径为50μm，由于传输模式可达几百个，与SMF相比传输带宽主要受模式色散支配 。在历史上曾用于有线电视和通信系统的短距离传输 。自从出现SMF光纤后，似乎形成历史产品 。但实际上，由于MMF较SMF的芯径大且与LED等光源结合容易，在众多LAN中更有优势 。所以，在短距离通信领域中MMF仍在重新受到重视 。MMF按折射率分布进行分类时，有：渐变（GI）型和阶跃（SI）型两种 。GI型的折射率以纤芯中心为最高，沿向包层徐徐降低 。由于SI型光波在光纤中的反射前进过程中，产生各个光路径的时差，致使射出光波失真，色激较大 。其结果是传输带宽变窄，SI型MMF应用较少 。
传输优点
直到1960年，美国科学家Maiman发明了世界上第一台激光器后，为光通讯提供了良好的光源 。随后二十多年，人们对光传输介质进行了攻关，终于制成了低损耗光纤，从而奠定了光通讯的基石 。从此，光通讯进入了飞速发展的阶段 。
光纤传输有许多突出的优点：
频带宽
频带的宽窄代表传输容量的大小 。载波的频率越高，可以传输信号的频带宽度就越大 。在VHF频段，载波频率为48．5MHz～300Mhz 。带宽约250MHz，只能传输27套电视和几十套调频广播 。可见光的频率达100000GHz，比VHF频段高出一百多万倍 。尽管由于光纤对不同频率的光有不同的损耗，使频带宽度受到影响，但在最低损耗区的频带宽度也可达30000GHz 。单个光源的带宽只占了其中很小的一部分（多模光纤的频带约几百兆赫，好的单模光纤可达10GHz以上），采用先进的相干光通信可以在30000GHz范围内安排2000个光载波，进行波分复用，可以容纳上百万个频道 。
损耗低
在同轴电缆组成的系统中，最好的电缆在传输800MHz信号时，每公里的损耗都在40dB以上 。相比之下，光导纤维的损耗则要小得多，传输1.31um的光，每公里损耗在0．35dB以下若传输1.55um的光，每公里损耗更小，可达0．2dB以下 。这就比同轴电缆的功率损耗要小一亿倍，使其能传输的距离要远得多 。
此外，光纤传输损耗还有两个特点，
一是在全部有线电视频道内具有相同的损耗，不需要像电缆干线那样必须引入均衡器进行均衡；
二是其损耗几乎不随温度而变，不用担心因环境温度变化而造成干线电平的波动 。
重量轻
因为光纤非常细，单模光纤芯线直径一般为4um～10um，外径也只有125um，加上防水层、加强筋、护套等，用4～48根光纤组成的光缆直径还不到13mm，比标准同轴电缆的直径47mm要小得多，加上光纤是玻璃纤维，比重小，使它具有直径小、重量轻的特点，安装十分方便 。
抗干扰能力强
因为光纤的基本成分是石英，只传光，不导电，不受电磁场的作用，在其中传输的光信号不受电磁场的影响，故光纤传输对电磁干扰、工业干扰有很强的抵御能力 。也正因为如此，在光纤中传输的信号不易被窃听，因而利于保密 。
保真度高
因为光纤传输一般不需要中继放大，不会因为放大引入新的非线性失真 。只要激光器的线性好，就可高保真地传输电视信号 。实际测试表明，好的调幅光纤系统的载波组合三次差拍比C/CTB在70dB以上，交调指标cM也在60dB以上，远高于一般电缆干线系统的非线性失真指标 。
工作性能可靠
我们知道，一个系统的可靠性与组成该系统的设备数量有关 。设备越多，发生故障的机会越大 。因为光纤系统包含的设备数量少（不像电缆系统那样需要几十个放大器），可靠性自然也就高，加上光纤设备的寿命都很长，无故障工作时间达50万～75万小时，其中寿命最短的是光发射机中的激光器，最低寿命也在10万小时以上 。故一个设计良好、正确安装调试的光纤系统的工作性能是非常可靠的 。
成本不断下降
有人提出了新摩尔定律，也叫做光学定律（Optical Law） 。该定律指出，光纤传输信息的带宽，每6个月增加1倍，而价格降低1倍 。光通信技术的发展，为Internet宽带技术的发展奠定了非常好的基础 。这就为大型有线电视系统采用光纤传输方式扫清了最后一个障碍 。由于制作光纤的材料（石英）来源十分丰富，随着技术的进步，成本还会进一步降低；而电缆所需的铜原料有限，价格会越来越高 。显然，今后光纤传输将占绝对优势，成为建立全省、以至全国有线电视网的最主要传输手段 。
结构原理光导纤维是由两层折射率不同的玻璃组成 。内层为光内芯，直径在几微米至几十微米，外层的直径0.1～0.2mm 。一般内芯玻璃的折射率比外层玻璃大1% 。根据光的折射和全反射原理,当光线射到内芯和外层界面的角度大于产生全反射的临界角时，光线透不过界面，全部反射 。


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