单模光纤的独特之处在于其极小的模间色散,这使得它非常适合长距离通信。由于材料色散和波导色散的存在,单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高要求,即光源需要具备较窄的谱宽和良好的稳定性。
值得注意的是,单模光纤在1.31微米波长处展现出独特的性能,其材料色散和波导色散恰好相等,形成了一个理想的工作窗口。基于这一特点,1.31微米波长区成为了光纤通信的主要工作波段,现在实用光纤通信系统主要采用的就是这个波段。国际电信联盟ITU-T在G652建议中确定了1.31微米常规单模光纤的主要参数,因此这种光纤也被称为G652光纤。
单模光纤相比于多模光纤,在传输距离上具有显著优势。在100mbps的以太网到1G千兆网,单模光纤都能支持超过5000米的传输距离。这得益于单模光纤较小的色散和更高的带宽,使得信号传输更加稳定。
然而,单模光纤在成本方面存在一定劣势。由于光端机设备昂贵,采用单模光纤的成本会比多模光纤电缆更高。
在折射率分布和突变型光纤相似的基础上,单模光纤的纤芯直径仅有8~10微米,光线以直线形状沿纤芯中心轴线方向传播。这种单模结构使得光纤只传输一个模式(两个偏振态简并),从而实现信号畸变的微小化。
单模光纤在学术文献中的解释是:当v小于2.405时,光纤中只有一个波峰通过,因此被称为单模光纤。其芯子直径约为8到10微米,模式色散极小。影响光纤传输带宽度的主要因素是各种色散,而模式色散尤为重要。单模光纤的色散小,因此能以很宽的频带传输很长距离。
在单模光纤的设计中,为了进一步降低损耗和色散,光纤的折射率分布被适当设计,并选用纯度极高的材料制备比纤芯大7倍的包层。这使得单模光纤在1.3到1.6微米的波长区域内,同时实现了最低损耗和最小色散。
综上所述,单模光纤凭借其独特的性能和广泛的应用前景,已成为现代通信领域不可或缺的传输介质。随着技术的不断进步,单模光纤将在未来的通信系统中发挥更加重要的作用。
单模光纤(SingleModeFiber):中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm),只能传一种模式的光纤。
单模光纤其模间色散很小,适用于远程通讯,但还存在着材料色散和波导色散,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。
后来又发现在1.31μm波长处,单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负,大小也正好相等。这样,1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口,也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU-T在G652建议中确定的,因此这种光纤又称G652光纤。
单模光纤相比于多模光纤可支持更长传输距离,在100Mbps的以太网以至1G千兆网,单模光纤都可支持超过5000m的传输距离。
从成本角度考虑,由于光端机非常昂贵,故采用单模光纤的成本会比多模光纤光缆的成本高。
折射率分布和突变型光纤相似,纤芯直径只有8~10 μm,光线以直线形状沿纤芯中心轴线方向传播。因为这种光纤只能传输一个模式(两个偏振态简并),所以称为单模光纤,其信号畸变很小。
"单模光纤" 在学术文献中的解释:一般v小于2.405时,光纤中就只有一个波峰通过,故称为单模光纤,它的芯子很细,约为8一10微米,模式色散很小.影响光纤传输带宽度的主要因素是各种色散,而以模式色散最为重要,单模光纤的色散小,故能把光以很宽的频带传输很长距离。
单模光纤具备10 micron的芯直径,可容许单模光束传输,可减除频宽及振模色散(Modal dISPersion)的限制,但由于单模光纤芯径太小,较难控制光束传输,故需要极为昂贵的激光作为光源体,而单模光缆的主要限制在于材料色散(Material dispersion),单模光缆主要利用激光才能获得高频宽,而由于LED会发放大量不同频宽的光源,所以材料色散要求非常重要。
单模光纤相比于多模光纤可支持更长传输距离,在100Mbps的以太网以至1G千兆网,单模光纤都可支持超过5000m的传输距离。
从成本角度考虑,由于光端机非常昂贵,故采用单模光纤的成本会比多模光纤电缆的成本高。
单模光纤(SingleModeFiber, SMF)
单模光纤与多模光纤相比较,芯径细很多,仅为8~10μm。因只传一个模式,无模间色散,总色散小,带宽宽。单模光纤使用在1.3~1.6μm的波长区域,通过对光纤折射率分布的适当设计,并选用纯度很高的材料制备比纤芯大7倍的包层,可在此波段同时实现最低损耗与最小色散。
单模光纤用于长距离、大容量光纤通信系统,光纤局部区域网和各种光纤传感器中。
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