多包层光纤

A. 单模光纤和多模光纤的区别

光纤按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。
尺寸上：
多模光纤的纤芯直径为50~62.5μm，包层外直径125μm，
单模光纤的纤芯直径为8.3μm，包层外直径125μm。

多模光纤(Multi Mode Fiber)：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。

单模光纤
单模光纤(Single Mode Fiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这就是说在1.31μm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1.31μm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU－T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。

资料来源：http://..com/link?url=KYkiX65dpH_0Axdy0-PBRiHkm7wqh-FFNxnCQJIyxIC1sE8ooGbGp4bRJT_xk-m5HbvxtxIPKdOz5vFD_uGupa

B. 多膜光纤和单膜光纤有什么区别呀谢谢

按传输模式分
按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。

多模光纤的纤芯直径为50~62.5μm，包层外直径125μm，单模光纤的纤芯直径为8.3μm，包层外直径125μm。光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。光纤损耗一般是随波长加长而减小，0.85μm的损耗为2.5dB/km,1.31μm的损耗为0.35dB/km，1.55μm的损耗为0.20dB/km，这是光纤的最低损耗，波长1.65μm以上的损耗趋向加大。由于OHˉ的吸收作用，0.90~1.30μm和1.34~1.52μm范围内都有损耗高峰，这两个范围未能充分利用。80年代起，倾向于多用单模光纤，而且先用长波长1.31μm。

多模光纤
多模光纤(Multi Mode Fiber)：中心玻璃芯较粗(50或62.5μm)，可传多种模式的光。但其模间色散较大，这就限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。例如：600MB/KM的光纤在2KM时则只有300MB的带宽了。因此，多模光纤传输的距离就比较近，一般只有几公里。

单模光纤
单模光纤(Single Mode Fiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这就是说在1.31μm波长处，单模光纤的总色散为零。从光纤的损耗特性来看，1.31μm处正好是光纤的一个低损耗窗口。这样，1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段。1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU－T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。
参考资料：http://www2.81face.com/network/2/34910.shtml

C. 如果双包层光纤的光信号从纤芯泄露到包层,该光信号如何传输

空气做外包层损耗比较大。
有的双包层光纤，最外层包层就使用的是自由空气包层，因为他的作用是让信号光在纤芯内传播，而让泵浦光（通常激光器会用）在第一个包层里面传输，只要保证泵浦光不漏到外面就可以了，对损耗要求不是很好。
增大数值孔径，容许的入射功率提高，通信距离得到延长。
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EDFA 的增益光纤采用的是纤芯掺入铒离子的普通单模光纤，纤芯直径在8~10μm 之间，包层直径一般为 125μm，泵浦光和信号光同时在纤芯中传输。要提高 EDFA 的输出功率，可以提高泵浦功率，但由于纤芯直径很小，数值孔径也较小(0.1~0.2)，导致能够有效耦合进入纤芯的泵浦功率仅为几百毫瓦左右；另一方面，可以通过提高铒离子的掺杂浓度来提高增益光纤的储能，但在铒离子浓度过高时会出现浓度淬灭现象，导致高功率运转时 EDFA 工作失效。以上两个原因限制了 EDFA 输出功率向高功率的提升。
随着新型光纤理论和制造技术的不断提升、对高功率放大器增益光纤的巨大需求、包层泵浦技术和离子共掺技术的出现、以及大功率多模半导体泵浦激光器的出现可以很好的解决上述问题。
双包层光纤，采用纤芯、内包层和外包层结构，主要是引入了直径较大的内包层，内包层数值孔径通常可以做的较高，允许大功率泵浦光直接耦合到直径为几十 μm 到几百 μm 的内包层，比传统光纤的耦合面积增加了 2 个数量级，因此入纤功率和耦合效率都大大得到提高。纤芯直径仍然保持单模光纤的水平以保持较好的光束质量，同时纤芯掺入激活离子。泵浦光耦合入内包层，在内包层与外包层的交接处发生全内反射，反复通过并激活纤芯离子，当信号光通过纤芯时即通过受激辐射得到增益放大。

D. 光纤包层的作用是什么包层能不能无限薄

不能无限薄，全反射的时候会在第二介质也就是包层中产生倏逝波

E. 光纤的结构，比如有几层，（如纤芯，包层，涂覆层）各

光纤裸纤一般分为三层：中心高折射率玻璃芯（芯径一般为50或62.5μm），中间为低折射率硅玻璃包层（直径一般为125μm），最外是加强用的树脂涂层。光线在纤芯传送，当光纤射到纤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，会全部反射回来，继续在纤芯内向前传送，而包层主要起到保护的作用。

F. 双包层光纤的内外包层一定是同心的吗

是吧
内包层的直径为400um，光纤最好选择达标质量高的。
光是在双包层光纤的内包层传输的，给出外包层的直径是没有实际意义的。

光纤光缆等相关的最好用达标的，我们一般使用菲尼特的。

G. 单膜光纤与多膜光纤的区别

都是自己写抄的：

成本
对光纤和光缆来袭说区别不大，但单模系统的发射机费用和维护费用高，对器件要求也高。

原理
多模大纤芯，与光发射机耦合效率高，对器件公差要求极低。传输模式多导致模间色散严重，限制了带宽和传输距离

单模小纤芯，只有一种单一的模式，无模间色散，传输带宽和距离都很大，所以长距离数据或电信传输必须使用单模光纤。因为纤芯小导致光耦合难度高，对光反射机和连接器件的要求都很高。

波长
其实单模多模可以用完全相同的波长，但行业主流标准是：
多模使用850nm或1300nm的宽带LED光源，或者850nm的VCSEL激光器
单模一般是1310nm或1550nm的FP或者DFB激光器。如果使用波分复用技术的话，波长可以从1260nm一直到1640nm

传输质量
同等误码率下单模的带宽和传输距离比多模多一两个量级，根本没得比

总之，数据通讯领域里短距离（几百米）图省钱就用多模，千兆网大于2KM就必须用单模了，万兆网大于几百米就必须用单模。电信领域和CATV几乎都是单模。

H. 双包层光纤比如10/125的光纤，为什么只标注一个包层的直径，而且标注的是内包层还是外包层呢

外包层的答案是错误的，正确答案是内包层。

我们看到

内包层的直径为400um。

光是在双包层光纤的内包层传输的，给出外包层的直径是没有实际意义的。

I. 双包层光纤为什不用空气做外包层数值孔径过大会对包层光有何影响，是否会增加损耗

空气做外包层损耗比较大。
有的双包层光纤，最外层包层就使用的是自由空气包层，因为他的作用是让信号光在纤芯内传播，而让泵浦光（通常激光器会用）在第一个包层里面传输，只要保证泵浦光不漏到外面就可以了，对损耗要求不是很好。

增大数值孔径，容许的入射功率提高，通信距离得到延长。
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EDFA 的增益光纤采用的是纤芯掺入铒离子的普通单模光纤，纤芯直径在8~10μm 之间，包层直径一般为 125μm，泵浦光和信号光同时在纤芯中传输。要提高 EDFA 的输出功率，可以提高泵浦功率，但由于纤芯直径很小，数值孔径也较小(0.1~0.2)，导致能够有效耦合进入纤芯的泵浦功率仅为几百毫瓦左右；另一方面，可以通过提高铒离子的掺杂浓度来提高增益光纤的储能，但在铒离子浓度过高时会出现浓度淬灭现象，导致高功率运转时 EDFA 工作失效。以上两个原因限制了 EDFA 输出功率向高功率的提升。
随着新型光纤理论和制造技术的不断提升、对高功率放大器增益光纤的巨大需求、包层泵浦技术和离子共掺技术的出现、以及大功率多模半导体泵浦激光器的出现可以很好的解决上述问题。
双包层光纤，采用纤芯、内包层和外包层结构，主要是引入了直径较大的内包层，内包层数值孔径通常可以做的较高，允许大功率泵浦光直接耦合到直径为几十 μm 到几百 μm 的内包层，比传统光纤的耦合面积增加了 2 个数量级，因此入纤功率和耦合效率都大大得到提高。纤芯直径仍然保持单模光纤的水平以保持较好的光束质量，同时纤芯掺入激活离子。泵浦光耦合入内包层，在内包层与外包层的交接处发生全内反射，反复通过并激活纤芯离子，当信号光通过纤芯时即通过受激辐射得到增益放大。

J. 光纤的包层为什么不直接使用一个反光面呢这样不就可以最大效率的传输光了吗

少年，外行了吧，为啥全反射叫全反射，而不叫镜面反射？就是因为全反射才是真正意义上的全部都反射回，反射效率反而比镜面反射高的多，所以在很多光学系统中，能利用全反射的，绝对不用镜面反射，想象一下，你要做镜面反射，得要有镜子吧，镜子是什么样子的？是不是至少上下两层？通常在后面一层镀银？或者干脆不镀？这样你入射光在上下表面肯定不是完全反射吧，肯定是有一部分光透过这个界面跑到后面的界面吧，如果后面不镀银，是不是漏过去的光就跑掉了？除了特殊偏振的线偏振光以特殊的布鲁斯特角入射，任何光线照射到任何物体表面，只要不是全反射，一定有一部分光透视过去，这难道不是对光能的损失么？再说，如果你镀膜，比如后面是银，你知不知道金属离子对光能的吸收是很严重的？不仅反射回去的光不能全部100%反射，而且还被金属吸收走了一部分，这样的镜子能用么？所以只有全反射，才能让光“全”反射回去，也就是100%反射回原来的物质，而且，全反射是有临界角的，但凡大于这临界角，所有的光都能100%“全”反射，大大提升了光纤端面可以入射的入射角度，而不是像镜面反射那样必须限定在布鲁斯特角上。你用镜面反射不仅没有提高效率，反而适得其反，让光不能100%“全”反射回原来的介质，光传着传着，都从旁边跑光了，还传个屁啊。