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2025-06-29 07:07本頁面
【正文】 加 ， 由于不同成分的光傳輸時(shí)延不同引起的脈沖展寬的物理效應(yīng) 。 色散主要影響系統(tǒng)的傳輸容量 ， 也對(duì)中繼距離有影響 。 對(duì)色散有 4種表示方法： 1．單位長(zhǎng)度上的群延時(shí)差，即在單位長(zhǎng)度上模式最先到達(dá)終點(diǎn)和最后到達(dá)終點(diǎn)的時(shí)間差。 3．用光纖的沖激響應(yīng)經(jīng)傅氏變換得到的頻率響應(yīng)的 3dB帶寬表示。 隨著脈沖在光纖中傳輸 ， 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 決定了中繼器之間的距離 光纖的色散 10000100010010600km1 2 3 4 5 6 7 8 9 10調(diào)制速率 （ Gbps ）小色散光纖－理論上小色散光纖－實(shí)際上傳統(tǒng)光纖－理論上傳統(tǒng)光纖－實(shí)際上色散對(duì)傳輸?shù)南拗? 二、色散的種類 ?模式色散 ?材料色散 ?波導(dǎo)色散 模式色散 模式色散 是由于光纖不同模式在同一波長(zhǎng)下傳播速度不同 ， 使傳播時(shí)延不同而產(chǎn)生的色散 。 ? 多模光纖中的每一個(gè)模式的能量都以略有差別的速度傳播（模間色散），因此導(dǎo)致光脈沖在長(zhǎng)距離光纖中傳播時(shí)被展寬（脈沖 展寬） 階躍型光纖的模式色散 在階躍型光纖中 ， 當(dāng)光線端面的入射角小于端面臨界角時(shí) ， 將在纖芯中形成全反射 。 階躍型光纖中模式色散示意圖 圖中 ， 沿光纖軸線傳播的光線 ① 傳播路徑最短 ， 經(jīng)過長(zhǎng)度為 L的光纖傳播時(shí)延 t1最小 ,等于 = 光纖中路徑最長(zhǎng)的是以端面臨界角入射的光線 ② ， 它所產(chǎn)生的時(shí)延 t2是最大時(shí)延 ， 等于： = 所以階躍型光纖中不同的模式的最大時(shí)延差 Δ t為： CLnt 11 ? CLn1102 /s in/nCLt ??01sin ?CLnCLnnnCLnCLnCLnttt ????????? 121110112 )1(s i n ?模式色散：不同方向的光路徑不同，到達(dá)的時(shí)間不同。 一般漸變型多模光纖的每公里長(zhǎng)度上的最大時(shí)延差為 2)0(21 ??Cnm?漸變型光纖的模式色散 材 料 色 散 材料色散 是由于光纖的折射率隨波長(zhǎng)變化而使模式內(nèi)不同波長(zhǎng)的光時(shí)間延遲不同產(chǎn)生的色散 。而所有光源發(fā)射的光都具有一定的帶寬 ， 因此一個(gè)被傳輸?shù)亩堂}沖會(huì)擴(kuò)展開來 。 對(duì)于譜線寬度為 Δλ的光波 ， 經(jīng)過長(zhǎng)度為 L的光纖后 ， 由材料色散引起的時(shí)延差為 該式也可寫成 式中 ， C = 3 108m/s,是真空中的光速 , — 是光源的譜線寬度 22???? dndCLc ??????? ???? mc??波導(dǎo)色散 波導(dǎo)色散 是由于波導(dǎo)結(jié)構(gòu)參數(shù)與波長(zhǎng)有關(guān)而產(chǎn)生的色散 (同一模式的光 ， 其傳播常數(shù) β隨 λ變化而引起的色散 )。 波導(dǎo)色散和材料色散都是模式的本身色散 ， 也稱模內(nèi)色散 。 而單模光纖不存在模式色散 ， 只有材料色散和波導(dǎo)色散 ，由于波導(dǎo)色散比材料色散小很多 ， 通?？梢院雎?。 波導(dǎo)色散：不同波長(zhǎng)的光，傳播常數(shù)不同。 對(duì)于譜線寬度為 ??的光源，波 導(dǎo) 色散產(chǎn)生的 總時(shí)延 差為 ? ＝ ?? (2)在波長(zhǎng)為 1550nm附近衰減系數(shù)最小，約為 ，
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