1.光纤色散的含义
数字信号在光纤中传输时是由不同的频率成分或不同的模式成分来携带的.这些不同的频率成分或模式成分有不同的传输速度,当它们在光纤中传输一段距离后将互相散开,于是光脉冲展宽,这种现象称为色散.
光纤的色散可以从光纤的时域特性和频域特性两方面来描述.光脉冲波形在时间上发生了展宽实际上是从时域特性来描述了光纤的色散效应.而光纤的频域特性,则是把光纤看作一个传输“网络”,由于网络总是有一定带宽的(不是无穷宽),所以就用光纤的频带宽度来从频域特性描述光纤的色散效应.当一个光脉冲通过光纤这个“网络”时,这个光脉冲的频率成分就受这个“网络”的制约,在这个“网络”带宽以外的频率成分将被抑制掉,从而光脉冲出现了频率失真.由于时间波形与它的频率成分是一一对应的,因此这种频率失真反映到波形上,就是光脉冲被展宽.
光纤色散包括材料色散、波导色散和模式色散,材料色散和波导色散都是由于信号由不同频率成分携带而引起的脉冲展宽,所以它们也称频率色散.模式色散是由于信号由不同模式成分携带而引起的脉冲展宽,在多模光纤中,三种色散都存在,只是模式色散远大于频率色散,所以主要考虑模式色散,并用光纤带宽来描述,在单模光纤中,只存在频率色散,用色散系数来描述.下面分别对多模光纤的带宽和单模光纤的色散系数的测星予以介绍.
2.多模光纤的带宽及测量方法
由上可知,光纤带宽与脉冲展宽在实质上是一致的,下面进行具体分析.
假设光纤输入、输出端脉冲波形都近似为高斯分布,如图5-6所示,图中(a)是输入光脉冲波形,幅度为A1,A1/2对应的宽度△τ1为此脉冲波形宽度.(b)是输出光脉冲波形,幅度为A2,A2/2对应的宽度△τ2为此脉冲波形宽度,经证明,脉冲通过光纤后的展宽△τ与其输入、输出波形宽度△τ1, △τ2的关系为
暂无评论...