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光纤的特性与参数(2)
作者:佚名  文章来源:不详  点击数1870  更新时间:2007-2-13 17:36:10  文章录入:啊祖  责任编辑:啊祖

光纤的特性与参数
2、单模光纤的特性参数

① 衰耗系数a
其规定与物理含义与多模光纤完全相同,在此不多叙述。
② 色散系数D(λ)
我们已经知道,光纤的色散可以分为三大部分即模式色散、材料色散与波导色散。而对于单模光纤而言,由于实现了单模传输所以不存在模式色散的问题,故其色散主要表现为材料色散与波导色散(统称模内色散)。
综合考虑单模光纤的材料色散与波导色散,统称色散系数。色散系数可以这样理解:每公里的光纤由于单位谱宽所引起的脉冲展宽值。因此,L公里光纤由色散引起的脉冲展宽值为:
σ=δλ·D(λ)·L (2.17)
其中:δλ为光源谱宽σ为根均方展宽值色散系数越小越好。光纤的色散系数越小,就意味着其带宽系数越大即传输容量越大。例如CCITT 建议在波长1.31 微米处单模光纤的色散系数应小于3.5ps/km.nm。经过计算,其带宽系数在25000MHz·km 以上,是多模光纤的60多倍(多模光纤的带宽系数一般在1000MHz·km 以下)。

③ 模场直径d
模场直径表征单模光纤集中光能量的程度。
由于单模光纤中只有基模在进行传输,因此粗略地讲,模场直径就是在单模光纤的接收端面上基模光斑的直径(实际上基模光斑并没有明显的边界)。为了直观和便于理解,模场直径可近似地表达为:

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可以极其粗略地认为(很不严格的说法),模场直径d 和单模光纤的纤芯直径相近。

④ 截止波长λc
我们知道,当光纤的归一化频率V小于其归一化截止频率Vc时,才能实现单模传输,即在光纤中仅有基模在传输,其余的高次模全部截止。由归一化频率的表达式(2.16)可得
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也就是说,除了光纤的参量如纤芯半径,数值孔径必须满足一定条件外,要实现单模传输还必须使光波波长大于某个数值,即λ≥λc,这个数值就叫做单模光纤的截止波长
因此,截止波长λc的含义是,能使光纤实现单模传输的最小工作光波波长。也就是说,尽管其它条件皆满足,但如果光波波长不大于单模光纤的截止波长,仍不可能实现单模传输。
以上我们简单介绍了多模光纤单模光纤几项重要的特性参数,尽管光纤的特性参数很多,但作为一个系统工作者能了解上述特性参数就已经足够了。

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