光纤网络的应用(yòng)越来越广泛,但是,需要注意的是,在面对不同的应用(yòng)需求,所使用(yòng)的光纤也是有(yǒu)严格區(qū)别要求的。光纤在各种光网络中的实际应用(yòng)决定了对光纤技术性能(néng)的要求。不同的光纤网络使用(yòng)不同应用(yòng)技术的光纤。光纤主要用(yòng)于什么场合,该怎么用(yòng)?
传输用(yòng)光纤
光纤技术在传输系统中的应用(yòng),首先是通过各种不同的光网络来实现的。截止目前,建设的各种光纤传输网的拓朴结构基本上可(kě)以分(fēn)為(wèi)三类:星形、总線(xiàn)形和环形。而进一步从网络的分(fēn)层模形来说,又(yòu)可(kě)以把网络从上到下分(fēn)成若干层,每一层又(yòu)可(kě)以分(fēn)為(wèi)若干个子网。也就是说,由各个交换中心及其传输系统构成的网与网还可(kě)以继续化分(fēn)為(wèi)若干个更小(xiǎo)的子网,以便使整个数字网能(néng)有(yǒu)效地通信服務(wù),全数字化的综合业務(wù)数字网(ISDN)是通信网的总目标。ADSL和CATV的普及、城域接入系统容量的不断增加,干線(xiàn)骨干网的扩容都需要不同类型的光纤担当起传输的重任。
色散补偿光纤(DCF)
光纤色散可(kě)以使脉冲展宽,而导致误码。这是在通信网中必须避免的一个问题,也是長(cháng)距离传输系统中需要解决的一个课题。一般来说,光纤色散包括材料色散和波导结构色散两部分(fēn),材料色散取决于制造光纤的二氧化硅母料和掺杂剂的分(fēn)散性,而波导色散通常是一种模式的有(yǒu)效折射率随波長(cháng)而改变的倾向。色散补偿光纤是在传输系统中用(yòng)来解决色散管理(lǐ)的一种技术。
放大用(yòng)光纤
在石英光纤芯层内掺杂稀土元素就可(kě)以制成放大光纤了,如掺铒放大光纤(EDF),掺铥放大光纤(TOF)等等。放大光纤与传统的石英光纤具有(yǒu)良好的整合性能(néng),同时还具有(yǒu)高输出、宽带宽、低噪声等许多(duō)优点。用(yòng)放大光纤制成的光纤放大器(如EDFA)是当今传输系统中应用(yòng)最广的关键器件。EDF的放大带宽已从C波段(1530 1560nm)扩大到了L波段(1570 1610),放大带宽达80nm。最新(xīn)研究成果表明EDF也可(kě)在S波段(1460 1530)进行光放大,且已制造出感应喇曼光纤放大器,在S波段上进行放大。
超连续波(SC)发生用(yòng)光纤
超连续波是强光脉冲在透明介质中传输时光谱超宽带现象。做為(wèi)新(xīn)一代多(duō)载波光源受到业界广泛关注。从1970年Alfano和shapiro在大容量玻璃中观察到的超宽带光发生以来,已先后在光纤,半导體(tǐ)材料、水等多(duō)种多(duō)样物(wù)质中观察到超宽带光发生。
光器件用(yòng)光纤
随着大量光通信网的建设和扩容,有(yǒu)源和无源器件的用(yòng)量不断增大。其中应用(yòng)最多(duō)的是光纤型器件,主要有(yǒu)光纤放大器、光纤耦合器、光分(fēn)波合波器、光纤光栅(FG)、AWG等。上述光器件必须具有(yǒu)低损耗、高可(kě)靠性、易于和通信光纤进行低损耗耦合和连接才能(néng)应用(yòng)于通信网络中。于是就研发生产出了FG用(yòng)光纤和器件耦合用(yòng)光纤(LP用(yòng)光纤)。
保偏光纤
保偏光纤最早是用(yòng)于相干光传输而被研发出来的光纤。此后,用(yòng)于光纤陀螺等光纤传感器技术领域。近几年来,由于DWDM传输系统中的波分(fēn)复用(yòng)数量的增加和高速化的发展,保偏光纤得到了更加广泛地应用(yòng)。目前应用(yòng)最多(duō)的是熊猫光纤(PANDA)。