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光纤布拉格光栅是怎样的?

在上一篇文章中”介质薄膜滤波器TFF””,我们讨论了介质薄膜滤波器TFF在波分系统中的分合波功能,今天我们将深入探索另一种同样具有此类功能的重要器件——光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)

普通光纤的内部结构主要由纤芯和包层构成,其中纤芯的折射率稍大于包层,确保光在适当条件下沿纤芯内部全反射

我们知道,光能在光纤中传输,本质上是我们人为的构建纤芯与包层[……]

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光退铜进?

英伟达在其数据中心架构设计上采取了一项颠覆性措施——摒弃部分光模块,转而采用铜缆进行内部互联,这到底是怎么回事?看到网上有人说搞了几十的光进铜退,现在要反着来吗?

那么光模块数量的需求会减少吗?

根据其描述,基于最新一代 NVLink Switch 芯片,GB200 可实现576颗 Blackwell GPU 组成计算集群,超越上一代 GH200 支持的 256 颗集群规模。在GB20[……]

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揭秘:什么是空芯光纤?

文章来源于:中兴文档

未来通信的“光速之路”—空芯光纤

近年来,随着大数据、云计算和物联网等新兴技术的发展,对高速、大容量、低损耗的光通信系统的需求日益增加。传统的玻芯光纤,玻璃作为光纤纤芯材质,具有本征极限,包括容量瓶颈及性能极限。

比如,受玻璃材质的通道带宽制约,它传递信息的量有一个上限,就像水管里的水流量有限一样。而且,由于非线性、衰减、时延等均存在理论极限,光信号在玻[……]

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G.654E光纤到底是怎样的?

光纤,我们已经在公众号上聊过很多次。光纤是光纤传输通信系统的介质。如果能在光纤中尽可能承载多的波长(40–80–96–120–…),同时单个波长的速率越来越大(100G–200G–400G–800G–…),还要传输的足够远(一个筋斗10万8千里无中继…..)。

先说,传得多传得远。我们的第一印象是光纤的损耗必须要低。或许曾经我们有说过,光纤的损减已经不是影[……]

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光传输WDM/OTN技术与应用培训

【授课对象】

各大运营商,设计院,设备商,工程公司等传输承载部门的工程技术人员、维护人员、网络计划与建设部门相关技术人员及管理人员等。同时也面向高校大学生的就业培训与实践。

【培训收获】

1. 了解光传输介质光纤等特性2. OTN设备类型及技术特点

3. 熟悉OTN设备组成及功能

4. 掌握OTN设备信号流程和光纤连接

5. 熟悉OTN网络拓扑和组网连接方式

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光纤传输系统的容量极限!

在80年代初,电话的调制解调器的速率一直为9.6kbps,如果提高这个速度,线路就会出现很大的问题。针对这个问题,开发了一种新的纠错码,可以将调制解调器的速率提高1/4。由此引入三个问题:是否存在更优的纠错码提高速率进一步提速,速度能提高什么水平,这种纠错码是什么。

实际上,香农在1948年就解答了前两个问题:通信系统存在一个最高的系统容量,现在一般称为香农极限,也存在一种理想的纠错码,使得[……]

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光纤的微弯损耗是怎么一回事?

光纤在应用中的光学损耗中,比较复杂的一个类型是微弯损耗。随着器件和光纤的发展,微弯损耗是一个比较值得关注的损耗因素。器件中更多的引入直接光交换代替电交换,在一个非常小的空间内光纤容易受到长期应力的影响。对于光纤来说,更细的光纤,也就说直径更小的光纤,无论是减少涂层的厚度,还是减少包层的直径;而多芯光纤也是类似的,其有效的包层厚度也会有很大程度的降低,这都增加微弯损耗的风险。

微弯损耗和宏弯损[……]

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空分复用光纤

光纤传输容量在逼近其传输容限,需要新的赛道继续扩容。

对于影响光纤传输容量的六个信号维度,或者自由度(时间、波长、振幅、相位、偏振和空间)中,目前看,只有空分复用能更好的推动光纤传输容量。

空分复用旨在在指定的空间横向截面上,容纳更多的传输信道。因为单个传输信道在逐步逼近香农极限,利用空分复用方案,可以起到n倍扩容的效果。

空分复用有多种途径,或许可以分为两大类。

第一大类[……]

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光纤光缆行业到底是什么情况

1 什么是光纤光缆

光纤,全称光导纤维,是一种由玻璃或塑料制成的纤维。在光纤通信中,光纤用于传输光信号,它能引导光沿着轴线方向传输。

2 光纤光缆行业发展历程

光纤光缆行业经历了多次技术革新和市场变革,已有六十余年的历史。在行业早期,主要的技术挑战是如何降低光纤传输过程中的损耗和提升传输性能,为此,行业制定了一系列的技术标准和规范,如适合多模的G.651标准,以及[……]

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SDM空分复用光纤有哪些类型?

在新型光纤技术的研发中,SDM空分复用引起了人们的高度关注。SDM在光纤中的应用主要有两个方向:芯分复用(CDM),即通过多芯光纤的纤芯传输。或模分复用(MDM),通过少模或多模光纤的传播模式来传输。

芯分复用(CDM)光纤原则上主要使用两种方案。

第一种是基于单芯光纤束(光纤带)的使用,其中平行的单模光纤被封装在一起,形成光纤束或带状光缆,可提供多达数百个并行链路。

第二种方案[……]

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光纤大有效面积与弯曲损耗的关系

光纤弯曲损耗是设计低损耗光纤的重要因素。 对于大有效面积光纤而言,这些因素变得更加重要。大有效面积光纤设计需要考虑的另一个光纤特性是光纤的截止波长,超过截止波长的光纤可在单模条件下工作。因此,要在 C 和 L 波段内实现单模工作,光纤的截止波长必须低于 1530 nm。这也是为什么要对纤芯折射率曲线进行精心的设计,以增加有效面积的同时保持单模光纤良好的弯曲性能。

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为光纤通信修路(1)!

前言:关于修路,远在商朝时期,为了让牛马更快的驮运,已经开始知道夯土筑路。始皇帝更是修建了通向全国的驰道网,以更快地调动兵力,著名的“秦直道”相信大家都有耳闻。现今,也仍然盛行着“要致富先修路”的理念。

同样,在通信的有线传输技术领域,也是一样经历了慢长的“修路”历程。随着业务和流量的激增,迫使我们不得不思考如何将光传输的路修得“多快好省”。曾经大红大紫的SDH技术在一段时间内满足了这个要求[……]

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光纤通信是怎么实现的?

前言:飞鸽传书很有意思。据说楚汉战争时期,刘邦被项羽包围,这时候刘邦就是采用飞鸽传书的方式向总部求援,最终成功脱险。

其实这是利用鸽子的归巢性。因此古时候行军打仗会携带培育好的鸽子,当有紧急事情给总部汇报时,就会从鸽笼里取出一只鸽,把书信塞进鸽子脚上的小竹管,再用手抚摸一下鸽子的头,往天空一抛,鸽子立刻就会飞往目标对象手中。当对方抓住这只鸽子,取出信件,眉头一皱。这样就完成了一次通信。

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光纤能弯多少度?

光纤弯曲概述

光纤传感器具有体积小、可曲绕的特点,可在狭小空间样品中安装,过小的弯曲半径会带来光信号损耗,影响传感测量的准确性。但在很多实际应用场景中,光纤传感器安装不可避免有小弯曲半径,如何解决光纤弯曲带来的损耗成为大家关注重点。

下面我们一起来看看,普通光纤弯曲会带来什么不好以及耐弯曲光纤小弯曲半径的工作原理。

光纤为何不能过度弯曲

光从一种介质射向另一种介质时,在两种[……]

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光纤的特性参数有哪些?

光纤的特性参数可以分为三大类:几何特性参数、光学特性参数与传输特性参数。包括:衰耗系数(即衰减)、色散、非线性特性等。

衰耗系数(衰减)

衰耗系数是多模光纤和单模光纤最重要的特性参数之一,在很大程度上决定了多模和单模光纤通信的中继距离。

衰耗系数的定义为:每公里光纤对光信号功率的衰减值。其表达式为: 

单位为dB/km

其中:Pi为输入光功率值(W),[……]

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各种MCF芯纤光纤及其实际应用的进展

随着多芯纤光纤MCF特性的阐明,各种MCF被提出并证明出来。由于篇幅有限,虽然现在已经提出了许多其他特征MCF,下面我们只展示少数有限的MCF示例。

如SC-MCF部分所示,到目前为止,实际上很少有MCF被证明可用于通信,尽管一些理论工作已经在SDM光纤研究的早期阶段提出并研究了SC-MCF。

这可能是因为大多数光纤制造商都专注于其他类型的SDM光纤,例如UC-MCF、RC-MCF[……]

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光与技术:光纤中的非线性效应是怎么回事?

光在真空中传播时,来自不同来光源的单个波之间不会产生相互的作用。然而,当光在一种材料中传播时,比如说在光纤中传输时,光波就会以各种方式与这材料或者其他光波相互影响。这种相互作用的影响将导致光波本身的变化,并引起不同光波之间的变化。
这就好比几个人一起跑步。跑着跑着,有的人因为赛道上石头(介质)磕到脚了,速度慢下来(功率减弱)。有的人爱总推前面人,导致前面的人速率更快(短波能量向长波转移)。又或者另一跑道的小伙受隔壁小姐姐的美貌吸引,跟她跑一样快(同频同相),不自觉把四赛道变成了五赛道(产生新的波长)。
 
回到光纤介质中,光与光纤中材料的相互作用一般通常比较小,同一光纤上不同信号之间的相互作用也非常小。然而由于信号在光纤上长距离传输,非常小的影响也有机会累积成大的影响。因此,我们所说的非线性效应是指随着光纤中光功率水平的增加而显着性增加的效应。
 
通常,我们认为当光纤的入纤功率不大时,光纤呈现线性特征,当光放大器和高功率激光器在光纤通信系统中使用后,随着入纤功率的增加,光纤的非线性效应将会非常显著,从而对光系统带来很多不好的影响。
 
在这里,非线性效应可以分为弹性效应和非弹性两类。弹性效应,指的是光波与介质相互作用并受其影响,但两者之间没有能量交换,主要与波长和折射率相关,我们也叫它克尔效应。弹性散射的主要例子是四波混频。“非弹性散射”是所涉及的物质和光波之间存在能量转移的地方。受激布里渊散射和受激拉曼散射是此类的示例。
  • 非弹性散射:受激拉曼散射SRS、受激布里渊散射SBS;
  • 弹性散射:克尔效应(自相位调制SPM、交叉相位调制XPM、四波混频FWM)。

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看动图,读懂光纤通信背后的原理!

光纤通信因其通信容量大、传输距离远,已经是现代通信的主要支柱之一。下面将有一大波动图,让你简单直观的了解光纤通信背后的原理。

1 电磁波谱

光纤通信的工作波长位于近红外区。

分为如下几个波段:O波段、E波段、S波段、C波段、L波段和U波段,如下图:

可参考文章:《认识光2 光纤结构

裸纤一般分为纤芯(core)、包层(cladding)、涂敷层

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光纤通信:模场直径和截止波长

到底是单模传输还是多模传输,取决于光在光纤中可以传输模式的多少。这不仅与光纤的纤芯直径有关,纤芯直径只是满足了物理条件。而要保证在单模光纤中仍然是单模传输,即只传输基模,光波长大于截止波长也是要求之一。

在这里,为了理解截止波长,我们先说一说模场直径。

我们把模场直径的定义为:最大光强的1/(e^2)的各点中两点的最大距离。单模光纤的的模场直径一般要比纤芯直径略大,比如说1550n[……]

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光纤通信:光纤的结构

光纤是一种传输介质,是通过一种具有特定折射率剖面的光纤预制棒,拉线而成。纯裸光纤由内外两层组成。内层的折射率N1大于外层的折射率N2,光依照全反射的原理在内层传输。N1大于N2是光信号在光纤中传输的必要条件。

内层是纤芯,直径一般在几微米到几十微米之间,纤芯也并不是纯的二氧化硅,而是掺有杂质,比如说二氧化锗等以提高折射率。再外一层是包层,一般也是二氧化硅,折射率约为1.44。包层和纤芯构[……]

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光在光纤中的传输路径是怎样的?

首先我们说说是不是所有的入射光都可以在光纤中传输。我们知道,当光波从高折射率介质入射到低折射率介质时,在边界处会发生反射和折射,当入射角超过临界角时会发生全反射。

根据以上理论,因此,在光纤的末端,从空气中以不同角度入射到光纤芯部的光,并不是所有的光都能在光纤中传输,只有在一定角度范围内的光注入光纤后才能在光纤中传输。

如果光纤端面的入射角为α,则波导中的光与垂直于光纤轴线的夹角为θ。[……]

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