光纖和光纜ppt課件(2)(編輯修改稿)
2025-06-01 18:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 式中： p p2分別為光纖注入端和輸出端的光功率。（ dB與 dBm）)(lg10)(21 dBppA ?l若光纖是均勻的，則還可以用單位長度的衰減即衰減系數(shù) α來表示： )/(lg101)(1)(21 kmdBppLAL ?? lla dB/km in the 1310nm region and dB/km, in the 1550 nm region 衰減產(chǎn)生的原因? 吸收損耗 （石英的純度）? 散射損耗 （密度的非均勻性與波長的四次方成反比）? 彎曲損耗 （宏觀、微觀） 瑞利散射 瑞利首先研究了分子散射的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)散射光與入射光的頻率相同，因此，這類散射又稱 瑞利散射 。（瑞利散射定律的數(shù)學表達式 ）附錄 1光功率的單位? 分貝 (dB)單位是基本功率單位瓦特 (w)的對數(shù)轉換形式dB=10log(Psig/Pref) 其中 Psig是被測（線性）光功率 , 是 Pref參考（線性）光功率。l 若以 1 mw作為參考光功率時dBm=10log(Psig/1mw) l 以 1μw作為參考光功率時 dBμ=10log(Psig/1μw)表一 dBm與 mw的換算關系表10mw=+10dBm5mw=+7dBm1mw=0dBmmw=3dBm=10dBmmw=13dBm10μw=20dBm5μw=23dBm1μw=30dBm100nW=40dBm10nW=50dBm1nW=60dBm100pw=70dBm10pw=80dBm1pw=90dBm? 預備知識? 光纖的損耗 （ 衰減） 特性? 光纖的色散 特性? 光纖的非線性光纖的基本傳輸特性光纖的色散 特性光纖的色散對系統(tǒng)的影響隨著傳輸距離的增加 ， 脈沖的寬度被展寬劣化的程度隨數(shù)據(jù)速率的平方增大劣化的程度隨數(shù)據(jù)速率的平方增大 決定了電決定了電 (光光 )中繼器之間的距離中繼器之間的距離色散對傳輸?shù)南拗粕鬏數(shù)南拗苽鬏斁嚯x（km）40Gb/s、 NRZ碼光纖傳輸眼圖(a)背靠背 (b) 80km后z模間色散 (Mode Dispersion)z材料色散 (Chromatic Dispersion)z波導色散 (waveguide dispersion) z偏振模色散 (Polarization Mode Dispersion)（不要（不要求掌握）求掌握）光纖色散的分類 :模間色散在 多模 光纖中，各個模式走不同的路徑，高階模走的路程長，低階模走的路程短，因此到達光纖終端的時間先后不同，造成脈沖展寬，如下圖所示。這種 由于傳輸模式引起的色散叫做模間色散 。（即使譜線很窄，模間色散也很大。）模間色散圖模間色散這里指的色散是模式間的色散。即不同的入射角 θi沿波導軸（ Z軸）的速度也不同，沿軸的速度 Vz為的沿軸射線最快 ,的射線最慢 .n1n2Z軸n1n2Z軸模間色散時延差為：? 減小光源入射角？? 用速度的變化抵消路徑不同的影響？? 光纖中只允許一個模式通過？減小光源入射角？n1n2其對激光器要求過高 —— 不現(xiàn)實！用速度的變化抵消路徑不同的影響？光纖中只允許一個模式通過？單模光纖中的色散 在單模光纖中不存在多種模式，也就沒有模間色散，但脈沖展寬現(xiàn)象依然存在，這是 由于光源的光譜寬度，不同工作波長的光信號在光纖中將有不同的傳播群速度，造成光脈沖的展寬。這種 現(xiàn)象叫 群速度色散 ，它一般小于模間色散。其主要由 材料色散和波導色散 所決定。單模光纖色散對信號的影響群速度色散群速度色散 (GVD)? 正常色散 : 長波長的光（紅光）比短波長（藍光）走的更快! 即在接收端，紅光位于光脈沖的最前面。這叫做負啁啾 !? 反常色散 :長波長的光（紅光）比短波長（藍光）走的更慢 ! 即在接收端，藍光位于光脈沖的最前面。這叫做正啁啾 !正常色散反常色散4?10Gb/sWDM 在 400km,采用光纖光柵色散補償器補償色散的光譜曲線4?10Gb/sNRZ碼 WDM 光譜8路激光器光譜(a) 160Gb/s光時分復用信號光譜光時分復用信號光譜 (b)10Gb/sVSB(殘留邊帶 )調(diào)制 RZ的光譜(c)10Gb/sRZ光頻譜系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試結果圖 誤碼率為零 (2小時內(nèi)無誤碼 )85五、 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試結果圖 160Gb/sOTDM100km光纖傳輸系統(tǒng) 材料色散材料色散? 由于光纖材料的折射率與波長有關，某個波長的光比另一個 “走 ”的更快，而傳輸?shù)墓庑盘柺怯赡承┎ㄩL組成，隨著傳輸距離的增加，光脈沖在時間軸上會出現(xiàn)展寬。Sellmeier公式：光脈沖中有不同的波長成分零色散點普通單模光纖（普通單模光纖（ G652）的色散曲線）的色散曲線波長 λ色散系數(shù)Dps/1310nm1550nm180色散斜率曲線 S色散系數(shù) D的單位： ps/大多數(shù)已安裝的光纖大多數(shù)已安裝的光纖低損耗低損耗 大色散分布大色散分布 大有效面積大有效面積色散受限距離短色散受限距離短10Gb/s系統(tǒng)色度色散受限距離約系統(tǒng)色度色散受限距離約 34km+DCF方案升級擴容成本高方案升級擴容成本高不適用于不適用于 10Gb/s以上速率傳輸，但可應用于以上速率傳輸，但可應用于 普通單模光纖的色散曲線普通單模光纖的色散曲線光纖色散的分類 :z模間色散 (Mode Dispersion)z材料色散 (Chromatic Dispersion)z波導色散 (waveguide
教學課件相關推薦
鄂ICP備17016276號-1