嘉隆科技光通訊副總郭文基：《光纖簡(jiǎn)介》選編

【訊石光通訊咨詢網(wǎng)】臺(tái)灣嘉隆科技近期新加入訊石會(huì)員大家庭，其光通訊產(chǎn)品處副總經(jīng)理郭文基先生應(yīng)訊石之邀，以他二十多年的光通訊行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，在訊石十月聯(lián)誼會(huì)上為大家?guī)?lái)“光纖簡(jiǎn)介”主題演講。郭總首先肯定了訊石舉辦聯(lián)誼會(huì)的號(hào)召力，也充分認(rèn)可聯(lián)誼會(huì)是業(yè)界交流學(xué)習(xí)的良好平臺(tái)。他由光纖基礎(chǔ)知識(shí)切入，從光纖優(yōu)點(diǎn)到光纖制造流程，再到光纖工作原理和光纖特性，并以光纖可靠度收尾，由淺入深、由表及里、全方位為大家闡述了光纖生產(chǎn)各個(gè)過(guò)程中的理論與實(shí)踐，并深入分析了光纖今后的發(fā)展趨勢(shì)。

光纖優(yōu)點(diǎn)

      1.高頻寬: 每一bit之分擔(dān)成本低；2.低損耗: 傳輸距離長(zhǎng)；3 更新方便: 不須更換光纖；4. 不受EMI/RFI 干擾: 低雜訊；5.安裝簡(jiǎn)單: 光纖本身非常輕；6.安全性佳: 要分支較困難。

光纖制造技術(shù)

OVD 制造流程
1. 原材料：Purified GeCl4 and SiCl4
2. 沉積
3.玻璃化：此流程包含三個(gè)作用:乾燥Dried，玻璃化Consolidated，高密度玻璃Dense Glass
4.抽絲
5. Proof-Testing
典型光纖測(cè)試項(xiàng)目：衰減 頻寬 分散 截止波長(zhǎng) OTDR 長(zhǎng)度 數(shù)值孔徑NA 纖芯直徑 模場(chǎng)直徑 包層直徑 同心度 不圓度 偏振模態(tài)分散PMD

DCVD 製造流程 

      在石英管內(nèi)進(jìn)行氣相沉積, 較不受外部干擾
      沉積與玻璃化可在同一機(jī)臺(tái)完成
     品質(zhì)和成本會(huì)受制于石英管制造商
     受制于石英管外徑大小之限制, 所完成光纖棒較小, 若用于生產(chǎn)通信用單模光纖較不具成本優(yōu)勢(shì)

VAD 製造流程 

     Soot沉積方向是軸向的, 非徑向的
      典型的生產(chǎn)方法, 仍把沉積和玻璃化分開(kāi)兩個(gè)製程, 但在未來(lái)有可能合併在一起
      高沉積率, 但火頭之設(shè)計(jì)和位置是相當(dāng)關(guān)鍵性的
      須具有相當(dāng)熟練的作業(yè)人員

光纖工作原理

折射率
       定義: 光在真空中速度與在該物質(zhì)速度之比值, 即為該物質(zhì)之折射率, 一般以n來(lái)表示n ≡ c / v 
       光在玻璃之速度約在真空中的2/3
       折射率與波長(zhǎng)有密切關(guān)系

全反射
       當(dāng)100%入射光全被反射回來(lái), 此時(shí)就發(fā)生全反射現(xiàn)象
       當(dāng)光從高折射率介質(zhì)n1入射至低折射率介質(zhì)n2 時(shí), 此時(shí)若其入射角度大於臨界角,就會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象
       當(dāng)入射光能在光纖之纖芯與包層發(fā)生全反射之條件時(shí), 此時(shí)之入射光就不會(huì)再跑到包層外面了。


光纖種類：?jiǎn)文９饫w、多模光纖
      單模光纖
      最常見(jiàn)設(shè)計(jì): 9/125 μm, NA ~ 0.1

       階式多模光纖(SI)
      常見(jiàn)設(shè)計(jì)有: 100/140 or 200/280 μm
      塑膠多模光纖(POF):0.1 - 3 mm ∅, core 80 to 99%

       漸變式多模光纖(GI)
       常見(jiàn)設(shè)計(jì)有: 62.5/125 , NA ~ 0.275，50/125 μm, NA ~ 0.200

         模是被定義為一束光所走的路徑。在數(shù)學(xué)上, 一個(gè)模是光在電介質(zhì)內(nèi)傳播滿足Maxwell方程式所有可能的解之一。光信號(hào)是以一束光(單模光纖)或幾束光(多模光纖)透過(guò)光纖纖芯來(lái)傳播, 主要取決於光纖折射率與幾何結(jié)構(gòu)及光的波長(zhǎng)。


光纖可靠度 

        光纖可靠度取決於以下因素:光纖結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、光纖棒(Preform)製程、抽纖制程、光纜設(shè)計(jì)和制程、安裝實(shí)務(wù)、環(huán)境因素。

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織 

        國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是由網(wǎng)路運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備提供商共同制定的穩(wěn)定基礎(chǔ), 使網(wǎng)路能夠同時(shí)在技術(shù)和營(yíng)運(yùn)兩分面獲得發(fā)展。
        ITU(國(guó)際電信聯(lián)盟):是一個(gè)站在需求角度的行業(yè)組織, 代表的是最終用戶
        IEC(國(guó)際電工委員會(huì)):是一個(gè)站在供應(yīng)角度的行業(yè)組織, 代表的是系統(tǒng)供應(yīng)商
       這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織就特定規(guī)范達(dá)成一致, 是透過(guò)廣泛協(xié)商并相互理解的體現(xiàn)
       ITU和IEC將會(huì)繼續(xù)改進(jìn)光纖和光纜之要求, 以反映光纖通信網(wǎng)路不斷變化的需求

光纖的發(fā)展趨勢(shì) 

        網(wǎng)路規(guī)劃需要考慮：對(duì)彎曲的要求、功率損耗特性、兼容性、熔接/接合、未來(lái)升級(jí)能力、成本，以及整體可靠性。 

        眾多全球網(wǎng)路運(yùn)營(yíng)商在建構(gòu)芯網(wǎng)路和擴(kuò)展現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施時(shí), 均指定採(cǎi)用符合ITU-T G.652.D的全譜光纖, 這種最新標(biāo)準(zhǔn)與所有舊標(biāo)準(zhǔn)單模光纖完全兼容, 并顯著增大可用光系統(tǒng)傳輸帶寬和高數(shù)據(jù)傳輸率能力。
 
         ITU 和IEC 已經(jīng)認(rèn)識(shí)到目前的G.657B標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的7.5mm最小彎曲半徑對(duì)於入戶光纜的應(yīng)用是嚴(yán)重不足的。 

         由眾多領(lǐng)先營(yíng)運(yùn)商支持的IEC委員會(huì), 已經(jīng)建議ITU第6研究組應(yīng)該採(cǎi)用一種新的入戶光纜標(biāo)準(zhǔn)。 

         第6研究組這才考慮建立一個(gè)最小彎曲半徑5mm的標(biāo)準(zhǔn), 這將使得隨意的線纜安裝方式成為可能, 它所需的技術(shù)含量低、像銅纜一樣的方式、可以包含多個(gè)尖銳的彎曲和卡線釘。 

         服務(wù)提供商希望光纖具有比G.657B光纖低得多的彎曲損耗, 但仍然符合G.652D單模光纖的標(biāo)準(zhǔn)和FTTH設(shè)備的需求, 并且適合未來(lái)的傳輸波長(zhǎng)和系統(tǒng)。