本文主要讨论影响光纤可用带宽的参数, 以及各种纤维类型的色散机理和非线性效应.  色散描述了输入信号在光纤中传播时如何变宽的过程. 我们将介绍几种类型的色散. 我们还将粗略地了解其他重要的非线性效果,这些效果可能会减少网络中最终可用的带宽 光纤.

分散

光纤色散带宽说明

大部分通过光纤网络传输的信息都是以激光脉冲的形式传输的, 激光在哪里被脉冲打开和关闭, 有效地形成由“1”和“0”组成的数字方波. 色散导致脉冲随着时间的推移而扩散, 有效地使边缘变圆, 这使得探测器更难确定传输的是“1”还是“0”. 当这种情况发生时,链路的有效带宽会减少. 色散机制的三种主要类型是模态色散, 色散, 偏振模色散. 由于这些机制以不同的方式影响光纤网络,因此我们将对每种机制进行深入讨论. 请下载全文以获取更多信息.

模态色散

总的来说,我们的文章beat365登录 单模光纤选择 重点关注单模光纤,因为它们构成了世界上部署的绝大多数光纤公里. 与多模光纤相比,单模光纤 是否用于所有高容量, 远距离网络由于其低衰减和高带宽. 多模光纤的一个主要限制因素是模色散.

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多模光纤和单模光纤的模色散说明

多模光纤同时传输多种模式的光.  而光的模式可以被认为是一束光, 一根典型的多模光纤可以同时有多达17种模式的光通过. 这些模式通过光纤的路径都略有不同, 有些路径长度比其他的长. 路径更直的模式会更快到达, 而沿着光纤核心外缘反射的模式路径较长,到达时间也较晚. 对端脉冲的影响称为模态色散, 因为这是由于光纤中的不同模式. 多模光纤的设计目的是通过精确控制折射率来减少模态色散, 通过芯中掺杂剂的用量. 然而,要完全消除多模光纤中的模色散是不可能的.

色散

色散描述了一种组合 两种不同类型的色散,即材料色散和波导色散 分散. 光以不同的波长以不同的速度传播,等等 激光脉冲在一个波长范围内传输. 光也以 通过不同的材料有不同的速度. 这些不同的速度产生脉冲 沿着纤维传播时展开或压缩. 纤维的设计师 可以用这两点来定制折射率剖面来吗 生产不同用途的纤维. 色散并不总是 坏事. 事实上,它可以作为一种工具来帮助优化网络 表演.

例如,第一个用于光纤的激光器 传输工作在1310nm,许多网络仍在使用该波长. 因此,光纤设计师开发了第一种单模光纤 在这个波长上色散最小或为零. 事实上,G.652根纤维静止 这样设计的. 在这些光纤中,色散在1550nm窗口处较高.

今天的网络经常以多种方式运作 波长从它们身上掠过. 在这些网络中,会产生非线性效应 从多个波长可以影响网络的运行. 我们将简要介绍一下 本文概述了其中一些非线性效果. 彩色 分散常被用作帮助优化这类网络的工具.

偏振模色散(PMD)

光是一种电磁波,由两种极化组成,这两种极化同时沿着光纤传播. 在一个完美的圆形纤维与完美平衡的外部应力展开, 这些偏振会同时到达光纤的末端. 当然,我们的世界并不完美. 即使是少量的玻璃椭圆/非同心圆或非同心圆应力在 电缆 能使其中一个极化比另一个传播得快吗, 当它们沿着光纤传播时,会及时散开. 这种现象被称为偏振模色散(PMD)。.

偏振模式色散说明-两个偏振沿光纤传播时的延迟.

布线和安装影响PMD,甚至 比如火车沿着轨道行驶时产生的振动,或者风引起的天线 电缆振动会影响PMD. 然而,这些相互作用的影响是 通常小于由玻璃制造引起的固有PMD 过程.

偏振模色散(PMD)的制造

有一些方法可以减轻PMD. 一个非常 有效的方法是使玻璃纤维呈几何圆形 尽可能保持一致. OFS使用一种特殊的技术来实现这一点. 使用 a patented 过程 called fiber “spinning”; half-twists are translated through 纤维在拉伸过程中,减少了非同心度和 玻璃中的椭圆是PMD增加的主要原因.

PMD图表

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非线性效应

还有很多其他的因素 网络、设备和光纤设计人员都需要将其作为网络来考虑 这些年来,能力不断增强. 这些因素常常导致我们 以更快的速度和速度增加越来越多的交通波长 更高的功率水平.

本文的目的不是回顾 每一个都是深入的,而不是接触它们,以便读者可以有一个 通过熟悉. 这些因素中最引人注目的是四波混频, 这导致了非零色散位移光纤(NZDF)的发展. 然而,其他非线性效应包括自相位调制,交叉相位 调制,拉曼和布里渊散射等. 如前所述, 色散可以用来抵消四波混频的影响. 为 这些非线性效应与更高的功率水平有关,增加了 光在光纤中传播的有效面积可以帮助减少 这些非线性效应的影响.

色散和非线性效应是最重要的 一般光纤用户群体中最不了解的问题,主要是因为 用于匹配当今光纤和电子设备的指导方针通常是有效的 这样终端用户就不需要有详细的背景知识 系统.

OFS在光纤网络方面拥有数十年的经验. 请与您的 本地海事服务处代表 如果您想了解有关本文中任何项目的其他信息.

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