現(xiàn)代光纖通信技術(shù)2-光纖-wenkub.com
2025-01-28 15:41 本頁面
【正文】 最大色散系數(shù)ps/(nm167。NZDSF在 1530~1565nm(EDFA的工作波長 )區(qū)具有小的但非零的色散，既適應(yīng)高速系統(tǒng)的需要，又使 FWM效率不高。弱點：工作區(qū)內(nèi)的零色散點導(dǎo)致非線性四波混頻效應(yīng)167。如果零色散移到 1550nm，則可以 實現(xiàn)零色散和最低損耗傳輸?shù)男阅?67。68167。缺點：工作波長為 1550nm時色散系數(shù)高達(dá) 17ps/(nm1310 1310或 1550 1310nm＜ ＜ 1310nm ～ 01550nm ～ 17167。對于等間隔的 WDM系統(tǒng)，這些頻率分量將與信號頻率重疊，形成信道之間的串?dāng)_，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的性能。64二、互相位調(diào)制 XPMn 在多波長系統(tǒng)中（ WDM ），光強的變化引起相位的變化，由于相鄰信道間的相互作用，引起交叉相位調(diào)制。但光纖中大部分非線性效應(yīng)都起源于非線性折射率。 SRS的閾值功率大于 SBS的閾值功率。59SRS和 SBS的區(qū)別167。SBS：泵浦光、斯托克斯波和聲波之間的參量互作用。 概述?受激光散射 ：一個高能量光子（泵浦）被散射成一個低能量的光子（斯托克斯光），同時產(chǎn)生能量為兩光子能量差的另一個能量子 (聲子 )。由于光功率在光纖纖纖，光強反比于光纖纖芯的橫截面積。率在一段光纖長度內(nèi)為常數(shù)。但是，由于非線性對信號的影響完全隨距離增加而增加。這部分附加功率（以分貝為單位）就是相應(yīng) 非線性效應(yīng)的功率代價 。這些非線性過程對某些信道提供增益而對另一些信道則產(chǎn)生功率損耗，從而 使各個波長間產(chǎn)生串?dāng)_ 。52光纖的非線性效應(yīng) ? 盡管用于光纖的玻璃材料的非線性很弱，但由于纖芯小，纖芯內(nèi)場強非常高，且作用距離長，使得光纖中的非線性效應(yīng)會積累到足夠的強度，導(dǎo)致對信號的嚴(yán)重干擾和對系統(tǒng)傳輸性能的限制。51光纖的損耗機理 (3)n 輻射損耗又稱彎曲損耗 ，包括兩類：一是彎曲半徑遠(yuǎn)大于光纖直徑，二是光纖成纜時軸向產(chǎn)生的隨機性微彎。n 瑞利散射損耗對光纖來說是其本身固有的，因而它確定了光纖損耗的最終極限。n OH離子吸收： OH鍵的基本諧振波長為 ?m ，與 SiO鍵的諧振波長相互影響，在光纖通信波段內(nèi)產(chǎn)生一系列的吸收峰，影響較大的是在 、 、 ?m ，峰之間的低損耗區(qū)構(gòu)成了光纖通信的三個窗口。n 原子缺陷吸收 是由于加熱過程或者由于強烈的輻射造成， 玻璃材料會受激而產(chǎn)生原子的缺陷，引起吸收光能，造成損耗。對于短波長不引起損耗，對于長波長光纖引起的損耗小于 1dB/km。吸收損耗有三個原因，一是本征吸收，二是雜質(zhì)吸收，三是原子缺陷吸收。若 Pin是入纖的功率，則出纖功率 Pout為：這里 ?代表光纖損耗， L是光纖長度，習(xí)慣上光纖的損耗通過下式用dB/km來表示：46示例n 對于理想的光纖，不會有任何的損耗，對應(yīng)的損耗系數(shù)為 0dB/km ，但在實際中這是不可能的。167。 偏振模色散44167。如果由于某種因素使這兩個 偏振模有不同的群速度 ，出纖后兩偏振模的迭加使得信號脈沖展寬，從而形成偏振模色散 (PMD) 。這種色散取決于材料折射率的波長特性和光源的譜線寬度。根據(jù)光纖的這種特性，可改變光纖的色散情況，進(jìn)行 色散位移 （非零色散位移光纖） 。167。167。 色散的大小常用 時延差 表示，時延差是光脈沖中不同模式或不同波長成分傳輸同樣距離而產(chǎn)生的時間差。 光纖的色散是在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?，隨傳輸距離增加，由于不同成分的光傳輸時延不同引起的脈沖展寬 的物理效應(yīng)。 色散167。n 模式 : 每一個傳輸常數(shù)對應(yīng)著一種可能的光場分布?？捎刹▌臃匠虒?dǎo)出。 用數(shù)值法求解確定 β lm ，可以得到許多 電磁場模式 ： TElm 、 TMlm 、 HElm和 EHlm。167。 若 Ez和 Hz都不為零，則稱為混合模。 經(jīng) 同 樣 步 驟 ，可以得到磁 場 強 度 的波 動 方程 （ 19）波動理論22假定則可得（ 20）（ 21）波動理論23采用柱坐 標(biāo) 使 軸和光纖軸線一致，就得到電場 的波動方程： （ 22）找出 和 的解，就可以得到場的其他分量 ， ， 和 。尤其是對單模光纖，由于芯徑尺寸小，光線理論就不能正確處理單模光纖的問題。 NA太大時，則進(jìn)入光纖中的光線越多，將會產(chǎn)生更大的 模色散 ，因而限制了信息傳輸容量，所以必須適當(dāng)選擇 NA。 NA（或 θ a）越大，表示光纖 接收光的能力 越強，光源與光纖之間的 耦合效率 越高。 光線理論（幾何光學(xué)方法）把光看作 射線 ，并引用幾何光學(xué)中反射與折射原理解釋光在光纖中傳播的物理現(xiàn)象167。按被覆材料還可分為無機材料（碳等）、金屬材料（銅、鎳等）和塑料等。 光纖概述5167。 包層：高純度 SiO2+摻雜劑如 B2O3， 2b： 125 μm 167。 光纖傳輸原理167。n ?但實際光纖通信系統(tǒng)中所用的光纖都存在 損耗和色散 ，當(dāng)信號強度較高時還存在 非線性 。n ？ 在實際系統(tǒng)中， 光信號到底如何傳輸？其傳輸特性、傳輸能力究竟如何？ —— 本章討論的要點。 光纖的傳輸特性167。 涂覆層：環(huán)氧樹脂、硅橡膠和尼龍167。 光纖概述根據(jù)芯區(qū)折射率徑向分布的不同，可分為：根據(jù)芯區(qū)折射率徑向分布的不同，可分為：
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