光纤中的光信号,是由多种频率成分组成的。这些不同的频率成分,共同构成了光信号丰富的频谱。在多模光纤中,光信号不仅仅是由单一的频率成分构成,还可能由若干个模式叠加而成。也就是说,每一个频率成分,都可以分解为若干个模式分量。
这些不同的频率成分或模式分量,在光纤中以不同的速度传播。当信号传播到一定距离后,由于速度的差异,必然会产生信号失真,这种现象被称为光纤的色散或弥散。
光纤的色散主要有三种类型:材料色散、波导色散和模间色散。这三种色散类型相互影响,共同影响着光纤的性能。
首先,材料色散是由于光纤材料的折射率与波长(或频率)的非线性关系导致的。不同频率的光波在光纤中传播时,由于折射率的不同,其群速度也会有所不同,从而产生色散。
其次,波导色散是由于光纤中导引模的传播常数与波长的非线性关系引起的。这种色散类型与波导的结构有关,因此也称为结构色散。
最后,模间色散是由于多模光纤中不同的导引模具有不同的群速度引起的。这种色散类型只存在于多模光纤中。
色散的存在,限制了光纤的带宽-距离乘积。色散越大,光纤的带宽-距离乘积越小。在传输距离一定的情况下,带宽的大小决定了光纤传输信息容量的大小。
为了降低色散,人们采取了多种措施。例如,采用高折射率差的光纤材料,可以降低材料色散;通过优化波导结构,可以降低波导色散;采用单模光纤,可以减少模间色散。
总之,光纤中传输的光信号具有复杂的特性,其中频谱宽度和模式叠加是其主要特点。色散现象的存在,限制了光纤的带宽-距离乘积。为了降低色散,人们采取了多种措施,以期提高光纤传输的性能。
光纤中传输的光信号具有一定的频谱宽度,也就是说光信号具有许多不同的频率成分。同时,在多模光纤中,光信号还可能由若干个模式叠加而成,也就是说上述每一个频率成份还可能由若干个模式分量来构成。 在光纤中传输的光信号的不同频率成份或不同的模式分量以
光纤中传输的光信号具有一定的频谱宽度,也就是说光信号具有许多不同的频率成分。同时,在多模光纤中,光信号还可能由若干个模式叠加而成,也就是说上述每一个频率成份还可能由若干个模式分量来构成。 在光纤中传输的光信号的不同频率成份或不同的模式分量以不同的速度传播,到达一定距离后必然产生信号失真,这种现象称为光纤的色散或弥散。 光纤的色散主要有材料色散、波导色散和模间色散三种。 这三种色散作用还相互影响,由于材料折射率n是波长λ(或频率w)的非线性函数,d2n/d2λ≠0,于是不同频率的光波传输的群速度不同,所导致的色散成为材料色散。 由于导引模的传播常数β是波长λ(或频率w)的非线性函数,使得该导引模的群速度随着光波长的变化而变化,所产生的色散成为波导色散(或结构色散)。 不同的导引模的群速度不同引起的色散成为模间色散,模间色散只存在与多模光纤中。 色散限制了光纤的带宽—距离乘积值。色散越大,光纤中的带宽—距离乘积越小,在传输距离一定(距离由光纤衰减确定)时,带宽就越小,带宽的大小决定传输信息容量的大小。 (责任编辑:admin)