Многомодовые и одномодовые оптические

Д.В. Иоргачев

О.В. Бондаренко

Волоконно-оптические

Кабели и линии связи

ЭКО-ТРЕНДЗ

Москва, 2002

УДК 621.391.63

621.395.52

ББК 32.889

Д.В. Иоргачев

О.В. Бондаренко

Волоконно-оптические кабели и линии связи. — М.: Эко-Трендз, 2002.

ISBN 5-88405-041-0

В книге изложены физические основы и принципы действия волоконных световодов. Ос-

вещены вопросы, относящиеся к оптическим волокнам и кабелям, включая конструкции и

Материалы, конструирование и технологии изготовления. Кратко отражены методы испыта-

Ния кабелей. Особое внимание уделено строительству и технической эксплуатации воло-

Конно-оптических линий передачи.

Книга предназначена для специалистов в области кабельной техники и линий передачи, ис-

Следователей, конструкторов, инженеров, аспирантов и студентов.

ББК 32.889

ISBN 5-88405-041-0 © Авторы, 2002

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие……………………………………………………………………………………………………….5

Глава 1. Краткий обзор по истории развития оптической связи …………………………………….6

Глава 2. Основные принципы действия волоконных световодов.

Параметры оптических волокон ……………………………………………………………………8

2.1. Волны, частицы и электромагнитный спектр………………………………………………….....8

2.2. Принцип действия волоконных световодов ……………………………………………………9

Основные положения геометрической (лучевой)

оптики при передаче света в волоконных световодах……………………………………...13

2.3.1. Основы геометрической оптики...........................................................………………..13

Анализ лучевого распространения света

в волоконных световодах .......................................................................…………….15

2.4. Основные положения волновой теории передачи света по световодам ..……………….18

2.4.1. Основные понятия .................................................................................………………18

2.4.2. Взаимодействие оптической волны со средой....................................………………20

2.4.3. Волновые уравнения .............................................................................………………21

2.4.4. Граничные условия................................................................................……………….24

2.4.5. Волновой анализ распространения мод...............................................………………24

2.4.6. Глоговское группирование мод............................................................………………..27

2.5. Параметры оптических волокон ...................................................................……………….28

2.5.1. Геометрические и оптические параметры оптических волокон .......………………..28

2.5.2. Параметры передачи оптических волокон ..........................................……………….30

2.5.3. Механические параметры оптических волокон..................................………………..37

Глава 3. Оптические волокна и кабели. Классификация,

характеристики и материалы...............................................................................................39

Многомодовые и одномодовые оптические

волокна из кварцевого стекла...........................................................................................39

3.2. Материалы оптических волокон из кварцевого стекла ......................................................46

3.3. Изготовление оптических волокон........................................................................................50

3.3.1. Общие положения ........................................................................................................50

3.3.2. Технология изготовления опорных кварцевых труб..................................................51

3.3.3. Изготовление заготовок путем плавления стекла......................................................51

3.3.4. Изготовление заготовки методом осаждения стекла из паровой фазы ..................52

3.3.5. Модифицированный метод химического парофазного осаждения (MCVD) ...........54

3.3.6. Плазменный метод химического парофазного осаждения (PCVD)..........................55

3.3.7. Метод внешнего парофазного осаждения (OVD) ......................................................56

3.3.8. Метод осевого парофазного осаждения (VAD) ..........................................................56

3.3.9. Вытяжка оптического волокна .....................................................................................57

3.4. Конструкции и материалы волоконно-оптических кабелей ...............................................59

3.4.1. Типы конструкций волоконно-оптических кабелей.....................................................59

3.4.2. Основные элементы волоконно-оптического кабеля ................................................61

3.4.3. Защита волоконно-оптического кабеля от влаги .......................................................66

3.4.4. Пожаробезопасность волоконно-оптических кабелей ...............................................67

3.4.5. Материалы для конструктивных элементов волоконно-оптических кабелей ..........69

3.4.6. Конструкции волоконно-оптических кабелей ..............................................................83