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光纤的色散对光纤通信系统的性能会产生什么影响 阶跃光纤模式色散曲线计算

2020-10-05知识23

光纤色散 一、概述色散是光纤的传输特性之一。由于不同波长光脉冲在光纤中具有不同的传播速度,因此,色散反应了光脉冲沿光纤传播时的展宽。光纤的色散现象对光纤通信极为不利。光纤数字通信传输的是一系列脉冲码,光纤在传输中的脉冲展宽,导致了脉冲与脉冲相重叠现象,即产生了码间干扰,从而形成传输码的失误,造成差错。为避免误码出现,就要拉长脉冲间距,导致传输速率降低,从而减少了通信容量。另一方面,光纤脉冲的展宽程度随着传输距离的增长而越来越严重。因此,为了避免误码,光纤的传输距离也要缩短。光纤的色散可分为:1.模式色散又称模间色散 光纤的模式色散只存在于多模光纤中。每一种模式到达光纤终端的时间先后不同,造成了脉冲的展宽,从而出现色散现象。2.材料色散 含有不同波长的光脉冲通过光纤传输时,不同波长的电磁波会导致玻璃折射率不相同,传输速度不同就会引起脉冲展宽,导致色散。3.波导色散又称结构色散 它是由光纤的几何结构决定的色散,其中光纤的横截面积尺寸起主要作用。光在光纤中通过芯与包层界面时,受全反射作用,被限制在纤芯中传播。但是,如果横向尺寸沿光纤轴发生波动,除导致模式间的模式变换外,还有可能引起一少部分高频率的。

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按照传播模式,光纤分为几种,分别是什么,特点是什么? 分单模光纤和多模光纤2种,你可以搜索光纤,还可以了解更多的东西。单模光纤单模光纤这是指在工作波长中,只能传输一个传播模式的光纤,通常简称为单模光纤(SMF:Single ModeFiber)。目前,在有线电视和光通信中,是应用最广泛的光纤。由于,光纤的纤芯很细(约10μm)而且折射率呈阶跃状分布,当归一化频率V参数时,理论上,只能形成单模传输。另外,SMF没有多模色散,不仅传输频带较多模光纤更宽,再加上SMF的材料色散和结构色散的相加抵消,其合成特性恰好形成零色散的特性,使传输频带更加拓宽。SMF中,因掺杂物不同与制造方式的差别有许多类型。凹陷型包层光纤(DePr-essed Clad Fiber),其包层形成两重结构,邻近纤芯的包层,较外倒包层的折射率还低。另外,有匹配型包层光纤,其包层折射率呈均匀分布。多模光纤多模光纤将光纤按工作彼长以其传播可能的模式为多个模式的光纤称作多模光纤(MMF:MUlti ModeFiber)。纤芯直径为50pm,由于传输模式可达几百个,与SMF相比传输带宽主要受模式色散支配。在历史上曾用于有线电视和通信系统的短距离传输。自从出现SMF光纤后,似乎形成历史产品。但实际上,由于MMF较SMF的芯径大且与LED等光源结合容易,在众多。

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光纤色散的分类 光纤的色散主要有材料色散、波导色散、偏振模色散和模间色散四种。其中,模间色散是多模光纤所特有的。多模传输时,光纤各模式在同一波长下,因传输常数的切线分量不同,群。

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光纤的色散对光纤通信系统的性能会产生什么影响 光纤中传输的光信号具有一定的频谱宽度,也就是说光信号具有许多不同的频率成分。同时,在多模光纤中,光信号还可能由若干个模式叠加而成,也就是说上述每一个频率成份还。

单模光纤与多模光纤的区别?

为什么说渐变型光纤的色散特性要优于阶跃型光纤的色散特性 色散与光纤的几何尺寸和折射率百有关!阶跃多模光纤的主要缺点是存在大的模间色度散,光纤带宽很窄,而单模光纤没有模间色散只有模内色散,所以带宽很宽。但是单模光纤芯径问很小,所以光耦合进光纤是很困难的,所以才研发出多模渐变光纤。至于渐变多模光纤为什么答模间色散很小,可以看下它专们的传输路径。渐变多模光纤虽然各模光线路径不同,到但传输速度也不同,到达终点所用时间基本一样,所以模间色散很小属!

谁对单模光纤的色散曲线熟悉,帮忙解答下曲线是怎么画出来的?就是那个β/k-v曲线,归一化截止频率我会算。但是不同模式的曲线的大概趋势为什么会是那样的,谁能简单说下,。

阶跃型光纤中,已知纤芯折射率n1=1.51,包层折射率n2=1.49,纤芯半径a=4μm,工作波 爱因斯坦说;成功等于工作+快乐+沉默 v=k*a*[(n1)^2-(n2)^2]^(0.5),v的值满足v,则满足单模传输,其中k为波数,a为纤芯半径。带入条件数值,算出波长要大于1.819微米才。

什么是光纤的色散? 光纤色散系数色散主要用色散系数D(λ)表示。色散系数一般只对单模光纤来说,包括材料色散和波导色散,统称色散系数。光纤色散系数的定义:每公里的光纤由于单位谱宽所引起的脉冲展宽值,与长度呈线性关系。其计算公式为:σ=δλ*D*L其中:δλ 为光源的均方根谱宽,D(λ)为色散系数,L 为长度,现在的单模光纤色散系数一般为20ps/km.nm,光纤长度越长,则引起的色散总值就越大。色散系数越小越好,因色散系数越小,根据上式可知,光纤的带宽越大,传输容量也就越大。所以,传输2.5G 以上光信号时,要考虑光纤色散对传输距离的影响,最好采用零色散的G.653 光纤传输,但光纤色散为零时,传输WDM 波分光信号会产生四波混频等非线性效应,所以色散要小,但不能为零,最终采用的光纤为G.655 光纤来传输10G 的光信号和WDM 波分复用信号。对于单模光纤,其带宽系数在25GHz.km 以上,但多模光纤的带宽系数一般在1GHz.km 以下。所以,多模光纤一般用于622M 以下短距离的通信,而单模光纤可用于多种速率的通信。

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