《電子技術(shù)應(yīng)用》
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解析兩大最具潛力光纖產(chǎn)品:海底光纖/多模光纖

2015-09-19
關(guān)鍵詞: 激光器 多模光纖

  隨著寬帶中國的推進(jìn),,光纖通信企業(yè)儼然成了通信行業(yè)的香餑餑,無論從市場或技術(shù)發(fā)展的角度看,光纖需求量仍將逐步上升,。在不久的將來,最有發(fā)展前景光纖產(chǎn)品,,當(dāng)屬海底光纖和多模光纖這兩大產(chǎn)品,。
  從最有發(fā)展前景光纖產(chǎn)品之一——海底光纖來看,海纜電纜都是使用光纖作為材料,,鋪設(shè)在海底,,用于電信傳輸。主要分為海底電纜分海底通信電纜和海底電力電纜?,F(xiàn)代的海底電纜都是使用光纖作為材料,,傳輸電話和互聯(lián)網(wǎng)信號。我國是一個海洋大國,,擁有1.8萬公里長的海岸線,,6000多個大小島嶼散布在海岸的外緣,因此,,海底電纜市場空間廣闊,。
  有關(guān)行業(yè)數(shù)據(jù)分析指出,作為最有發(fā)展前景的光纖產(chǎn)品的海底通信電纜主要用于長距離通信網(wǎng),,通常用于遠(yuǎn)距離島嶼之間,、跨海軍事設(shè)施等較重要的場合。相對而言,,中國的海底電纜生產(chǎn)企業(yè)具有成本和地域優(yōu)勢,,因此在世界市場上占據(jù)重要地位。
  另外,,隨著對數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟪尸F(xiàn)出爆炸性的幾何級數(shù)增長,,目前對網(wǎng)絡(luò)傳輸速度的要求也不斷提升。另一大最有發(fā)展前景的光纖產(chǎn)品——多模光纖允許不同模式的光信號在一根光纖上傳輸,,由于多模光纖的芯徑較大,,故可使用較為廉價的耦合器及接線器,多模光纖的纖芯直徑為50μm至100μm,。因此,,具有十分良好的發(fā)展前景。
  海底光纜
  海底光纜是用絕緣外皮包裹的導(dǎo)線束鋪設(shè)在海底,,分海底通信光纜和海底光力光纜,。前者主要用于通訊業(yè)務(wù),后者主要用于水下傳輸大功率光能。與人造衛(wèi)星相比,,海底光纜有很多優(yōu)勢:海水可防止外界光磁波的干擾,,所以海纜的信噪比較高;海底光纜通信中感受不到時間延遲,。海底光纜的設(shè)計壽命為持續(xù)工作25年,,而人造衛(wèi)星一般在10到15年內(nèi)就會燃料用盡。
  海底光纜的結(jié)構(gòu)要求堅固,、材料輕,,但不能用輕金屬鋁,因為鋁和海水會發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生氫氣,,氫分子會擴散到光纖的玻璃材料中,,使光纖的損耗變大。因此海底光纜既要防止內(nèi)部產(chǎn)生氫氣,,同時還要防止氫氣從外部滲入光纜,。為此,在90年代初期,,研制開發(fā)出一種涂碳或涂鈦層的光纖,,能阻止氫的滲透和防止化學(xué)腐蝕。光纖接頭也要求是高強度的,,要求接續(xù)保持原有光纖的強度和原有光纖的表面不受損傷,。
  多模光纖
  傳輸速率低和傳輸距離短正好可以利用多模光纖帶寬特性和傳輸損耗不如單模光纖的特點。但單模光纖更便宜,、性能比多模好,,為什么網(wǎng)絡(luò)中不用單模光纖呢?這是因為上述網(wǎng)絡(luò)特點中彎路多損耗就大,;節(jié)點多則光功率分路就頻繁,,這都要求光纖內(nèi)部有足夠的光功率傳輸。多模光纖比單模光纖芯徑粗,,數(shù)值孔徑大,,能從光源耦合更多的光功率。網(wǎng)絡(luò)中連接器,、耦合器用量大,,單模光纖無源器件比多模光纖貴,而且相對精密,、允差小,,操作不如多模器件方便可靠。單模光纖只能使用激光器(LD)作光源 ,,其成本比多模光纖使用的發(fā)光二極管(LED)高很多,。尤其是網(wǎng)絡(luò)規(guī)模小,,單位光纖長度使用光源個數(shù)多,干線中可能幾百公里用一個光源,,而十幾公里甚至幾公里的每個網(wǎng)絡(luò)各有獨立的光源,。如果網(wǎng)絡(luò)使用單模光纖配用激光器,網(wǎng)絡(luò)總體造價會大幅度提高,。垂直腔面發(fā)射激光器(VCSEL)已商用,,價格與LED接近,其圓形的光束斷面和高的調(diào)制速率正好補償了LED 的缺點,,使多模光纖在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用更添生機,。從上述分析不難看到,認(rèn)為單模光纖帶寬高,、損耗小,在網(wǎng)絡(luò)中使用可以“一次到位”的考慮是不全面的,??祵幑緦W(wǎng)絡(luò)中使用單模光纖和使用多模光纖的系統(tǒng)成本進(jìn)行了計算和比較,使用單模光纖的網(wǎng)絡(luò)成本是多模光纖的4倍,。使用62.5μm和50μm多模光纖的系統(tǒng)成本一樣,,區(qū)別在于不同種類的連接器。選用無金屬箍插拔式連接器系統(tǒng)造價(多模系統(tǒng)B)比用金屬箍旋接的連接器,,如FC型(多模系統(tǒng)A)的成本可減少1/2,。

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