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光纖帶寬
閱讀�4663�(shí)間:2020-10-20 19:00:03

�(xiàn)在在很多光纜�(chǎn)品參�(shù)中,�(jīng)常用�光纖帶寬這�(gè)名詞,而且使用MHz.km為單位。理論上,光纜的帶寬可以做到無窮大,為什么還要有光纖帶寬一說呢?單位不是常見的MHz而是MHz與長度km的乘積?

簡介

光纖帶寬這�(gè)概念,是從頻域觀�(diǎn)來看�。亦即可把光纖看為一�(gè)傳輸�(wǎng)�(luò)系統(tǒng),有一定帶�。從�(shí)域觀�(diǎn)看,就對�(yīng)于光纖的色散�

光纖帶寬描述

�(xiàn)在在很多光纜�(chǎn)品參�(shù)�,經(jīng)常用到光纖帶寬這�(gè)名詞,而且使用MHz.km為單�。理論上,光纜的帶寬可以做到無窮大,為什么還要有光纖帶寬一說呢?單位不是常見的MHz而是MHz與長度km的乘�?

光纖帶寬若用對數(shù)來表�,與上面對應(yīng),光纖帶寬是指光纖的10lg(H(f)-f�(guān)系曲線從其最大值下�3dB�(shí)的頻率范��

光纖帶寬�(xí)慣上也用光接收機(jī)接收到的電功率來定義,由于光檢測器輸出電流的平方正比于被檢測的光功率,所以用電參�(shù)表示�(shí),就�6dB�(diǎn)的頻率范��

光纖帶寬用兆赫和公里乘積MHz·km表示�

在多模光纖中,因模式變換作用,其模式帶寬與光纖長度的Lγ成反�。γ為模式畸變帶寬串接因數(shù)(或稱模式帶寬長度指數(shù)>,取值范圍為0.5�0.9�

單模光纖無模間色散,帶寬極寬,通常不用3dB光帶寬,直接從時(shí)域范圍以光源譜寬為lmn,傳�1km的時(shí)�(ps/nm·km)來表示其色散大小�

光纖帶寬越窄,在傳數(shù)字信號時(shí),信號被展寬得越�,就�(huì)出現(xiàn)碼元之間的重疊造成誤碼。為滿足誤碼指標(biāo),只能加大碼元間�,就�(huì)造成通信容量減少。另一方面,光纖對脈沖展寬的程度隨傳輸距離的增長而增�,為減少誤碼,傳輸距離亦不能��

影響光纖帶寬的因素是光纖的色�,光纖的色散愈小,光纖的帶寬愈寬�

光纖作為一種傳輸載體,其本身具有低重量、高帶寬、長距離等優(yōu)�(diǎn)。但是光纖的主要材料是二氧化�,這和常見的玻璃是同一種材料,和真空相�,不同的波長、經(jīng)過不同的傳輸路徑,到�(dá)接收端時(shí)肯定�(huì)有時(shí)間差�,這�(gè)�(shí)間差帶來的影響就是色�,雨后的彩虹也是這樣的道�。多模光纖與單模光纖相比,具有較粗的纖芯直徑,意味著光信號的傳輸途徑比較�,帶來的�(jié)果就是嚴(yán)重的模式色散,多模光纖的光發(fā)射器光波長較�,色散比較嚴(yán)重,所以傳輸距離較�。單模光纖的纖芯直徑較小,光信號的傳輸途徑很少,模式色散較�,激光發(fā)射器的光純度較高,因此傳輸距離較�(yuǎn)。又考慮到多模光纜的傳輸距離和光�(fā)射器、插接件等光纖附件的低成本因�,在智能建筑的室�(nèi)和短距離的室外應(yīng)用中,多模光纜占�(jù)很大的比��

光源所出射的能量耦合�(jìn)入多模光纖的過程被成為光注入方式。一般分滿注入和限模注入兩種方式。當(dāng)使用LED光源�(shí)是滿注入�,也就是說光源出射光斑大小和多模光纖的纖芯大小是匹配的,這時(shí)脈沖在光纖內(nèi)傳輸�(shí)將完全激�(fā)多模光纖的傳�(dǎo)模式,能量集中于中間模式�,高階模式群和低階模式群的影響很�。而限模注入的�(shí)�,由于入射光斑只覆蓋了部分纖�,當(dāng)其傳�(dǎo)�(shí),也只是激�(fā)了部分傳�(dǎo)模式群。當(dāng)入射光斑在纖芯不同位置時(shí),所激�(fā)的模式群也就不同,導(dǎo)致模間色散的差別而使得傳輸光纖的帶寬性能變化。因此布線工程師�(rèn)為在限模注入�(shí),必須確定入射的位置和角�,否則光纖支持的傳輸距離將發(fā)生變��

光纖的帶寬是一段光纖所能通過的最大調(diào)制頻率脈沖的�(diào)制頻率和光纖長度的乘�,是一�(gè)表征多模光纖光學(xué)特性的綜合指標(biāo),比如普通光纜的光發(fā)射器一般都是LED(�(fā)光二極管),要求光纜在850nm的至少要�(dá)�200MHz的帶�,OM3光纜的光�(fā)射器為VCSEL(垂直腔面�(fā)射激光器),要求光纜在850nm�(shí)要達(dá)�2000MHz。受到諸多因素的影響,如光源,耦合方式,波�(dǎo)�(jié)�(gòu),以及接收器性能等撇開其他的影響因素,對光纖本身而言,決定其帶寬的本身因素是多模光纖的色散特�。考慮到單模光纖內(nèi)光傳輸途徑很少,模間色散較�,甚至可以忽略不�(jì),與之相配的LD光發(fā)射器的激光色散較小,因此光纖的帶寬目前僅限為多模光纖,單模光纖的傳輸帶寬可以理解為是無限的,但是其本身對于插接件要求�,因此單模光纜一般作為長距離的通信的選��

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