光纤的尺寸ppt课件.ppt

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1、1资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光纖的尺寸頭髮的直徑：100150m光纖纖芯的直徑：710m(單模)50100m(多模)光纖的大小：250500m灰塵粒子的直徑：20 thou(500m)(有的 50100m)1 thou25.4m2资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光纖與頭髮之比較單膜光纖單膜光纖多膜光纖多膜光纖人的髮毛人的髮毛3资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值

2、，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光纖的歷史光纖的歷史1970年代首條低衰減(17dB/km)由矽玻璃製造之光纖(約250mm)誕生並在實驗室中運作(corning公司)。1970中期，康寧製造出商用玻璃光纖絲及大量商用光纜；並交由電信公司測試。1980貝爾公司宣佈在美國東北佈上611英哩光纖，Saskatchewan也宣佈在加拿大佈3600km的光纖。1980 Placid湖冬季奧運首用光纖傳輸電視節目。1840年代光可在光纖中傳播獲得證實(Daniel Colladon)。1952物理學家主導光纖發明的實驗。1965英國纜線公司發現光纖衰減量最大是內部雜質。4资金是运动的价值，资金

3、的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光纖的傳輸容量光纖的傳輸容量每條光纖至少可傳10Gbps每個電話傳輸約64kbps(每秒8000次取樣)每條光纖約可傳送150,000個單向電話典型光纜線每條約有200芯，即200條光纖10 Gbps 64 kbps 150000150000 200 2 15,000,000約一般纜線的約一般纜線的1000倍倍5资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值影像的傳輸影像的傳輸(DVD PlayerDVD Playe

4、r)約一般纜線的約一般纜線的1000倍倍影像影像格式格式畫質畫質(pixels)(pixels)資料量資料量 (30frames)(30frames)傳輸率傳輸率(壓縮壓縮2020倍倍)檔案檔案(byte)(byte)傳輸傳輸(bps)(bps)Full D1704x576720 x480(345600)345600 x3x30(31.104 MB)1.0368MBx8x30(248.8 Mbps)12.44 MbpsVGA640 x480(307200)307200 x3x30(27.36 MB)912KBx8x30(218.7 Mbps)10.94 MbpsCIF352x288320 x2

5、40(76800)76800 x3x30(6.9 MB)230KBx8x30(55.2 Mbps)2.76 MbpsQCIF176x144160 x120(19200)19200 x3x30(1.728 MB)57.6KBx8x30(13.5 Mbps)0.675 MbpsNTSC525x858525x858(450450)450450 x2x30(27.03 MB)900.9KBx8x30(216.2 Mbps)10.81 Mbps6资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光通訊種類光通訊種類光電轉換器數位調

6、變輸入信號光設備光纖線數位輸出信號光電轉換器類比調變輸入信號光設備光纖線類比輸出信號光設備光電轉換器類比調變輸入信號光纖線類比輸出信號ADCDACcoded signalfor voice&video7资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光通訊種類光通訊種類(續)光電轉換器數位調變輸入信號光設備光纖線數位輸出信號coded signal光電轉換器數位調變輸入信號光設備光纖線數位輸出信號coded signal8资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分

7、资金就是原有资金的时间价值光纖傳輸系統要素光纖傳輸系統要素終端設備的要素終端設備的要素終端設備的要素終端設備的要素光纖的要素光纖的要素光纖的要素光纖的要素衰減衰減長度長度頻寬頻寬光源波長光源波長色散等色散等TX光源光源(頻率頻率，強度等，強度等)RX光源光源(接收敏感度接收敏感度)光譜範圍光譜範圍9资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光纖的優缺點光纖的優缺點容量大尺寸與重量小無電磁干擾(EMI)長距離(超過100m網路)優點：優點：絕緣(insulation)安全(security)可靠性與維護多樣性(FD

8、DI、T3)缺點：缺點：需光電轉換器特殊安裝修理與維護1011资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光的物理特性光的物理特性光有波動說及粒子說兩種特性。光波動說光屬於電磁波。光在真空中的速度為3108 m/s。c 其中其中：C光在真空光在真空/介質中的速度介質中的速度 光之波長光之波長(m)光的頻率光的頻率(Hz)可見光的波長範圍可見光的波長範圍：770 10-9m-330 10-9m亦即亦即：770 nm-330 nm10-9m1nmnm叫做奈米叫做奈米實際值為實際值為299,792,458m/s12资金是

9、运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值電磁波頻譜電磁波頻譜0 Hz1 KHz1 MHz1 GHz1 THz1 PHz1 EHz1 ZHzDC300Km300m300mm300m300nm300pm300fmVLF LF AM short wave radio FM Optic fiber TV radio micro wave radio IR(850nm,1300nm,1550nm)Visible light(770nm-330nm)UV X-ray-ray光源使用波長850nm的LED，通常是不可見光；但某些L

10、ED則使用可見的紅外線。由於光纖是使用不可見光，因此除由於光纖是使用不可見光，因此除非確定未接上光源，否則不可直視非確定未接上光源，否則不可直視光纖接端面或反射面光纖接端面或反射面(用鏡子等用鏡子等)。光纖使用的光源，最高頻率光纖使用的光源，最高頻率為為21014Hz，其可傳，其可傳輸的資料率相當高，約達輸的資料率相當高，約達10109bps(10 Gbps)以上為光以上為光的波動說的波動說13资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光的能量光的能量以上為光以上為光的粒子說的粒子說當光屬於粒子說時，光被叫作當光

11、屬於粒子說時，光被叫作光子光子 Ehhc/其中：其中：E能量能量 h普朗克普朗克(Planck)常數常數 功率功率P PE/th6.62610-34 j範例：光子波長為範例：光子波長為850nm，則其能量為何？，則其能量為何？Ehc/6.62610-34 j x 3108m/s/85010-9m 2.33910-19 j/s光的粒子說才易說光的粒子說才易說明光的產生及光偵明光的產生及光偵檢器如何將光轉成檢器如何將光轉成電能電能(電氣信號電氣信號)14资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光的傳播光的傳播真空或

12、介質中，光是以直線的方向進行在透明或半透明介質中，光的速率比真空中低 nc/v 其中其中：C光在真空中的速度光在真空中的速度 v光在介質中的速度光在介質中的速度 n介質的折射率介質的折射率(無單位無單位)其速率的比值稱為折射率(refractive index)(n)範例：一般玻璃的折射率為1.5，試問光在玻璃介質中的速率為何？vc/n 3108m/s 1.5 2108m/s物質物質折射率折射率物質物質折射率折射率物質物質折射率折射率空氣1.0003水1.33甘油1.47玻璃1.5-1.9甘油1.47酒精1.36石英晶1.54酒精1.36熔石英1.46鑽石2.42vphase velocity

13、；不同於vggroup/signal velocity15资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光的傳播光的傳播(續)當光自第一個介質進行到第二個介質時，會在兩介質的邊界處當光自第一個介質進行到第二個介質時，會在兩介質的邊界處改變方向與速率。且部分光線會在邊界彎曲改變方向與速率。且部分光線會在邊界彎曲(改變進行方向改變進行方向)進進入第二個介質，這種現象稱為折射；部分光線則在邊界處入第二個介質，這種現象稱為折射；部分光線則在邊界處返回第一個介質，這種現象稱為反射。返回第一個介質，這種現象稱為反射。玻璃空氣入射

14、光反射光折射光ng ndndvg：group velocityng c/vg：真空中的波長16资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光的反射與折射光的反射與折射空氣水反射光直射光折射光太陽17资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光的反射與折射光的反射與折射18资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光放大器光放大器(optical ampl

15、ifier)(optical amplifier)光放大器係指將入射光(不經轉換成電氣信號)放大的一種裝置Erbium(鉺)Doped Fiber Amplifier(EDFA)19资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值司乃耳定律司乃耳定律(Snells Law)n1n212n1 sin(1)n2 sin(2)sin(0)0sin(90)1當 n1n2 21當 n1n2 12例：光自水中到空氣中例：光自空氣到水中當當 n1n2 且且290 C1sin-1(n2/n1)C叫做全反射之臨界角20资金是运动的价值，

16、资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光之全反射光之全反射21资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值22资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值原子結構與電子原子結構與電子中性原子的質子數目與電子數目是相等的。每一電子軌道具有不同的能階，電子只能存在於不同能階的軌道中，而不能存在能階與能階間。任何能階均有四個量子數(quantum number)來支配它。每一

17、量子數代表電子的物理性質。1.主量子數n代表電子的能量大小，軌域範圍或電子離原子核遠近，n可以為任何正整數1，2，3.等。n=1時最靠近原子核，能階最低的一層，稱為K層。nn=2、3、4、5、6分別稱為L、M、N、O、P各層所能容納的電子數目為2n2個。He23资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值原子結構與電子原子結構與電子(續)2.角動量量子數l與電子軌道之形狀有關，可以為任何整數，0 nl(共n個)。l角動量子數又稱為副層量子數l角動量子數決定軌域之形狀或軌域之種類l每一種不同能量的副層具有不同的形狀l

18、副層名稱分為s、p、d、f3.磁動量量子數m代表電子在空間的方位，或是電子被磁場影響的程度。磁動量量子數又稱為軌域量子數表示軌域方向或副層的軌域數m可以為任何 m 之整數。m=0、1、2、3、(共2+1個)有多少個m值就表示此副層有多少個軌域。24资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值原子結構與電子原子結構與電子(續)4.自旋量子數s表示電子自旋的方向，s可以為或，依其為正旋或逆旋而定。每一電子均有其個別的量子數，絕對沒有兩個電子的量子數完全相同。每一電子均傾向於佔有最低能階，倘若較低能階有空，則在較高能階的

19、電子將降至較低能階，而將兩能階的能量差以光的形式放出。元素元素原子序原子序電子結構電子結構惰性氣體惰性氣體備備 註註銅291s22s22p63s23p64s13d10【Ar】4s13d10Period 4鋅301s22s22p63s23p64s13d10【Ar】4s23d10鋯401s22s22p63s23p64s23d104p65s24d2【Kr】5s24d2Period 5鈮411s22s22p63s23p64s23d104p65s14d4【Kr】5s14d425资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光電

20、效應的歷史光電效應的歷史1888年Hollwachs發現用紫外光照射鋅板而獲得1伏特的電位。1900年德國M.Planck首次提出光粒子性概念並於1918年獲頒諾貝爾物理獎。1902年德國P.Lenard研究光電效應而提出一些結論並於1905年獲頒諾貝爾物理獎。1905年愛因斯坦提出理論解釋光電效應並於1921年獲頒物理獎。1916年美國R.A.Millikan證實光電子的能量與被吸收光的頻率成正比，於1923年獲頒諾貝爾物理獎。26资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光電效應光電效應光兼具波動性和粒子性，

21、所以又稱為光子(Photon)。光子與原子內層軌道電子作用時，完全被電子吸收。電子得到光子所有的能量後，克服束縛能而成為自由電子，特稱為光電子。光電子的動能為光子的能量克服束縛能後剩下光電子的動能為光子的能量克服束縛能後剩下來的能量，即來的能量，即 Ekin=h Eb。光電子離開原子後，留下一空軌道，迅即為高能階電子填補，隨之放出 射線。但倘若光子之能量小於電子之束縛能，則電子吸收光子的能量以後，仍不足以掙脫原子核的束縛，而僅能上升至較高階能階，是為激發。Ekin 為光電子的動能(Kinetic Energy)Eb 為電子的束縛能(Binding Energy)從入射光照射到光電子產生間的時間

22、1010-9-9秒27资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光電效應光電效應(1)對某一金屬而言，入射光須具最低頻率方有光電子產生。此最低頻率稱為此最低頻率稱為門檻頻率門檻頻率(threshold frequency)光的光的波長波長需小於某一需小於某一臨界值臨界值（相當於光的頻率高（相當於光的頻率高於某一於某一臨界值臨界值）時方能發射電子，其臨界值為極）時方能發射電子，其臨界值為極限頻率和極限波長。臨界值取決於限頻率和極限波長。臨界值取決於金屬材料金屬材料，而，而發射電子的能量取決於光的波長而非光的強度發射

23、電子的能量取決於光的波長而非光的強度，這一點無法用光的波動性解釋這一點無法用光的波動性解釋 光子的產生都幾乎是瞬時的，不超過光子的產生都幾乎是瞬時的，不超過10-9秒秒 28资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光電效應光電效應(2)對某一金屬及入射光的頻率下，光電子產生率正比於入射光的強度。(光電子產生率非正比於光頻率)；光電子離開原子的動能與入射光強度無關，但與入射光的頻率有關。產生光電效應之光子能量多半較低，約在0.l MeV以下。光電效應多發生於內層電子軌道，外層電子軌道較少，自由電子幾乎不可能發生光

24、電效應。一束電磁輻射（光子）通過物質時，由於若干光子與物質產生光電效應而消失，所以強度會隨行進距離的增加而降低。其強度衰減的公式：I=I0e-X。I0=初始強度，(-ray/cm2sec)單位光子數/平方厘米-秒I=通過物質X厚度(cm)時 之強度(tau)=衰減係數(cm-1)29资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光電效應的應用實例光電效應的應用實例光偵測裝置，如光電二極體、光電倍增管、與電荷耦合元件(影像感應器)。光電能量轉換，如太陽能電池。光學影像轉換，如電荷耦合元件的影像感應器(用於手機、數位相機

25、等)。信號轉換，如光電轉換器、GBIC等。30资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值雷氏散射雷氏散射(Rayleigh scattering)(Rayleigh scattering)現象：現象：光或電磁波與粒子發生碰撞而散射31资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值雷氏散射的現象雷氏散射的現象晴天晴天：天空是藍色(粒子小且波長較短)32资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增

26、值的这部分资金就是原有资金的时间价值33资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值雷氏散射雷氏散射(Rayleigh scattering)(Rayleigh scattering)粒子大小應遠小於光波長(2/1)雷氏散射與光波長及粒子大小有關散射光強度與光波長的四次方成反比若粒子較大，則為Mie Theory(任意大小粒子)II01+COS22R224n212n22d2634资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值雷氏散射雷氏散

27、射(Rayleigh scattering)(Rayleigh scattering)光纖的纖芯亦是物質組成(內含不純物)光與物質的作用(散射康普吞效應、光電效應等)散射角度若低於全反射，則光會離開光纖光纖雜質亦會產生亂射、光電效應等總之，光纖中光損失最主要的因素就是3536资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光的傳播光的傳播真空或介質中，光是以直線的方向進行當光自第一個介質當光自第一個介質(n1)進行到第二個介質進行到第二個介質(n2)時，會在兩介質的邊時，會在兩介質的邊界處改變方向與速率。且部分光線會在

28、邊界彎曲界處改變方向與速率。且部分光線會在邊界彎曲(改變進行方向改變進行方向)進入第二個介質，這種現象稱為折射；部分光線則在邊界處進入第二個介質，這種現象稱為折射；部分光線則在邊界處返回第一個介質，這種現象稱為反射。返回第一個介質，這種現象稱為反射。入射光之入射角度(與法線間的夾角1)一定等於反射光的反射角(與法線間的夾角)。n1n2121入射光入射光反射光反射光折射光折射光法線法線折射光之折射角度(與法線間的夾角2)與入射角、兩各介質之折射率有關。37资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值司乃耳定律司乃耳定

29、律(Snells Law)n1n212n1 sin(1)n2 sin(2)sin(0)0sin(90)1當 n1n2 21當 n1n2 12例：光自水中到空氣中例：光自空氣到水中當當 n1n2 且且290 C1sin-1(n2/n1)C叫做全反射之臨界角1稱為入射角；2稱為折射角38资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值數值孔徑數值孔徑(NA)數值孔徑(Numerical ApertureNA)n1sin(1)n1sin(1)n2sin(2)n2sin(/2-3)3NAn2cos(3)n2【1sin2(3)】

30、1/2n2【1(n3/n2)2】1/23Csin-1(n3/n2)(n22n32)1/2當光自光源透過間隙(空氣)進入纖芯時，只有在某一圓錐(cone)內才會有全反射，這個角度叫做數值孔徑(NA)。39资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光在光在step-index光纖中的傳播光纖中的傳播rn(r)n1n2claddingcladdingcorer入射光線12340资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光在光在step-i

31、ndex光纖中的傳播光纖中的傳播claddingcladdingcorer1234t光強度光源t+T光強度光源step-index光纖纖芯與纖衣的折射率不同，但在纖芯內則均勻(纖衣亦同)。光在光纖中的路徑長度不同光在光纖中的路徑長度不同(如路徑如路徑1、2、3、4)導致到達的時間不同導致到達的時間不同。這種效應叫做脈衝寬化這種效應叫做脈衝寬化(pulse-spreading)。這個信號的扭曲又叫。這個信號的扭曲又叫多多模模/型態分散型態分散(multimode/modal dispersion)41资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部

32、分资金就是原有资金的时间价值脈衝寬化的現象脈衝寬化的現象t+T光強度t光源光源光源光源光源光源t光強度光源光源光源光源光源光源t脈衝寬化可能導致的問題脈衝寬化可能導致的問題：資料傳輸率正比於脈衝寬度之倒數，即資料傳輸率正比於脈衝寬度之倒數，即 1/(脈衝寬度脈衝寬度)1、資料傳輸率下降。2、信號辨識困難。42资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值脈衝寬化的現象脈衝寬化的現象t+T光強度t光源光源光源t光強度光源光源光源t脈衝寬化可能導致的問題脈衝寬化可能導致的問題：資料傳輸率正比於脈衝寬度之倒數，即資料傳輸率

33、正比於脈衝寬度之倒數，即 1/(脈衝寬度脈衝寬度)1、資料傳輸率下降。2、信號辨識困難。脈衝寬化的程度是光纖長度的函數43资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光在光在graded-index光纖中的傳播光纖中的傳播rn(r)n1n2claddingcladdingcorer入射光線123graded-index光纖的折射率從纖芯中央沿徑向漸降，但纖衣則均勻。較長路徑,速度較快較短路徑,速度較慢外圍路徑外圍路徑(如路徑如路徑1)因纖芯外圍速度較快因纖芯外圍速度較快(路徑較長路徑較長)，如此雖然路徑，如此雖然路

34、徑較長，可相互抵銷一部份較長，可相互抵銷一部份。這也是為什麼graded-index多模光纖之脈衝寬化較step-index多模光纖之脈衝寬化來得低，因此頻寬較高。44资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值多模光纖的模數M12D(n12+n22)1/2/其中：D纖芯直徑 n1纖心(core)的折射率 n2纖衣(cladding)的折射率 光的波長光纖纖芯內的模數光纖纖芯內的模數(mode number)對多模光纖而言，其模數很容易就超過1000，模數多寡係由光纖特性決定，且能在傳播期間減少。範例：62.5/1

35、25m的多模光纖，使用波長850nm的光源,試計算光纖內的模數？(n11.5、n21.46)約約310310個模數個模數45资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光在單模光纖中的傳播光在單模光纖中的傳播claddingcladdingcorerrn(r)n1n2入射光線single guided mode光在單模光纖中只有一個光模光在單模光纖中只有一個光模(mode)，即光沿著中心傳播，主要，即光沿著中心傳播，主要是單模光纖使用光波長大於切斷波長是單模光纖使用光波長大於切斷波長(cut-off wavelen

36、gth)。由於單模光纖纖芯直徑很小由於單模光纖纖芯直徑很小(mode)，即光沿著中心傳播，主要是，即光沿著中心傳播，主要是單模光纖使用光波長大於切斷波長單模光纖使用光波長大於切斷波長(cut-off wavelength)。46资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光被吸收微彎損失微彎損失大彎曲損失大彎曲損失光在光纖纖心中的損失光在光纖纖心中的損失47资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值corecladdingcladdi

37、ng12corecladdingcladding12光在彎曲的光纖中傳播光在彎曲的光纖中傳播當光線1在垂直光纖中會以全反射傳播到光纖尾端，但若光纖彎曲，可能會在某位置因無法全反射，造成光強度(功率)損失(power loss)。48资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值光纖的功率衰減光纖的功率衰減光源波長(nm)功率損失(dB/km)單模：單模：1310nm、1550nm多模：多模：1310nm、850nm49资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资

38、金就是原有资金的时间价值Fresnel反射反射在任何有折射率改變的介質邊界將會造成一部分的入射光反射回第一個介質，這種現象稱為Fresnel反射。反射之光功率反射之光功率(在邊界在邊界)：irtn1n2(n1n2)2(n1n2)2 100R(%)當光源的光自空氣進入光纖中，為何約4%反射回空氣？範例：範例：反射率(%)(1-1.5)2/(1+1.5)2100 4.0%使用較好的連接器，如PC/APC可減少反射的功率50资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值雷氏散射雷氏散射(Rayleigh scatterin

39、g)(Rayleigh scattering)粒子大小應遠小於光波長(2/1)雷氏散射與光波長及粒子大小有關散射光強度與光波長的四次方成反比若粒子較大，則為Mie Theory(任意大小粒子)現象：現象：光或電磁波與粒子發生碰撞而散射II01+COS22R224n212n22d2651资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值雷氏散射雷氏散射(Rayleigh scattering)(Rayleigh scattering)粒子大小應遠小於光波長(2/1)雷氏散射與光波長及粒子大小有關散射光強度與光波長的四次方成

40、反比若粒子較大，則為Mie Theory(任意大小粒子)現象：現象：光或電磁波與粒子發生碰撞而散射II01+COS22R224n212n22d2652资金是运动的价值，资金的价值是随时间变化而变化的，是时间的函数，随时间的推移而增值，其增值的这部分资金就是原有资金的时间价值整體頻寬與色散整體頻寬與色散多模光纖的頻寬由製造廠家提供：多模光纖的頻寬由製造廠家提供：MHzKmBWtot (BW-2modBW-2chromatic)-0.5多模光纖的色散：多模光纖的色散：色彩色散與多模色散兩種色彩色散與多模色散兩種多模多模ttm (tm)2(tc)2tts (tp)2(tc)2單模光纖的頻寬：單模光纖的頻寬：ps/nm-km單模色彩色散色彩色散(單模單模)可能為可能為正、負、或零；整體色正、負、或零；整體色彩色散與彩色散與PMD為為:53