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光纤带宽原理是什么?

文章出处: 人气:发表时间:2019-10-29 17:19:01

安徽天康集团股份有限公司为您介绍光纤带宽原理是什么:


光纤传输的载波是光,虽然频带极宽,但并不能充分利用,这是由于光在光纤中传输有色散(模间色散、材料色散和波导色散)的缘故。它们在不同程度上影响光纤带宽。

模间色散是由于不同模式的光线在芯- 包界面上的全反射角不同,曲折前


进的路程长短不一。因而,一束光脉冲入射光纤后,它所含的各模式经一定距离传输到达终点的时间会有先后,因而引起脉冲展宽。它可使一束窄脉冲展宽达20纳秒/公里左右,光纤的相应带宽约为20兆赫·公里。

材料色散是一种模内色散。光纤所传输的光即使是激光,也包含有一定谱宽的不同波长的光分量。例如,GaAlAs半导体激光器发出的激光谱宽约为 2纳米。光在介质中的传输速度与折射率 n有关,而石英介质的折射率随波长变化,因此当一束光脉冲入射光纤后,即使是同一模式,传输群速也会因光波长不同而有差异,致使到达终点后的脉冲展宽,这就是材料色散。在1.3微米附近,折射率随波长的变化极小,因此,材料色散很小(例如3皮秒/公里·纳米)。消除模间色散可使光纤带宽大大提高。纯石英在1.27微米波长上具有低色散特性。

波导色散也是一种模内色散,是由于模式传播常数随波长变化引起群速差异而造成的。波导色散更小。在1.3微米波长附近,材料色散显著减小,以致二者大致相同,并有可能相互抵消。  光纤的种类  按使用的材料分,有石英光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层光纤和塑料光纤等几大类。其中石英光纤以高纯SiO2玻璃作光纤材料,具有衰减低、频带宽等优点,在研究及应用中占主要地位。如按纤芯折射率分类主要有突变型光纤和渐变型光纤。按传输光的模式分,有多模光纤和单模光纤。


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