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光纖和光纜ppt課件(2)(編輯修改稿)

2026-06-01 18:04 本頁面

　

【文章內(nèi)容簡介】式中： p p2分別為光纖注入端和輸出端的光功率。（ dB與 dBm）)(lg10)(21 dBppA ?l若光纖是均勻的，則還可以用單位長度的衰減即衰減系數(shù) α來表示： )/(lg101)(1)(21 kmdBppLAL ?? lla dB/km in the 1310nm region and dB/km, in the 1550 nm region 衰減產(chǎn)生的原因? 吸收損耗（石英的純度）? 散射損耗（密度的非均勻性與波長的四次方成反比）? 彎曲損耗（宏觀、微觀）瑞利散射瑞利首先研究了分子散射的規(guī)律，發(fā)現(xiàn)散射光與入射光的頻率相同，因此，這類散射又稱瑞利散射。（瑞利散射定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式）附錄 1光功率的單位? 分貝 (dB)單位是基本功率單位瓦特 (w)的對數(shù)轉(zhuǎn)換形式dB=10log(Psig/Pref) 其中 Psig是被測（線性）光功率 , 是 Pref參考（線性）光功率。l 若以 1 mw作為參考光功率時dBm=10log(Psig/1mw) l 以 1μw作為參考光功率時 dBμ=10log(Psig/1μw)表一 dBm與 mw的換算關(guān)系表10mw=+10dBm5mw=+7dBm1mw=0dBmmw=3dBm=10dBmmw=13dBm10μw=20dBm5μw=23dBm1μw=30dBm100nW=40dBm10nW=50dBm1nW=60dBm100pw=70dBm10pw=80dBm1pw=90dBm? 預(yù)備知識? 光纖的損耗（衰減）特性? 光纖的色散特性? 光纖的非線性光纖的基本傳輸特性光纖的色散特性光纖的色散對系統(tǒng)的影響隨著傳輸距離的增加，脈沖的寬度被展寬劣化的程度隨數(shù)據(jù)速率的平方增大劣化的程度隨數(shù)據(jù)速率的平方增大決定了電決定了電 (光光 )中繼器之間的距離中繼器之間的距離色散對傳輸?shù)南拗粕鬏數(shù)南拗苽鬏斁嚯x（km）40Gb/s、 NRZ碼光纖傳輸眼圖(a)背靠背 (b) 80km后z模間色散 (Mode Dispersion)z材料色散 (Chromatic Dispersion)z波導(dǎo)色散 (waveguide dispersion) z偏振模色散 (Polarization Mode Dispersion)（不要（不要求掌握）求掌握）光纖色散的分類 :模間色散在多模光纖中，各個模式走不同的路徑，高階模走的路程長，低階模走的路程短，因此到達(dá)光纖終端的時間先后不同，造成脈沖展寬，如下圖所示。這種由于傳輸模式引起的色散叫做模間色散。（即使譜線很窄，模間色散也很大。）模間色散圖模間色散這里指的色散是模式間的色散。即不同的入射角 θi沿波導(dǎo)軸（ Z軸）的速度也不同，沿軸的速度 Vz為的沿軸射線最快 ,的射線最慢 .n1n2Z軸n1n2Z軸模間色散時延差為：? 減小光源入射角？? 用速度的變化抵消路徑不同的影響？? 光纖中只允許一個模式通過？減小光源入射角？n1n2其對激光器要求過高 —— 不現(xiàn)實！用速度的變化抵消路徑不同的影響？光纖中只允許一個模式通過？單模光纖中的色散在單模光纖中不存在多種模式，也就沒有模間色散，但脈沖展寬現(xiàn)象依然存在，這是由于光源的光譜寬度，不同工作波長的光信號在光纖中將有不同的傳播群速度，造成光脈沖的展寬。這種現(xiàn)象叫群速度色散，它一般小于模間色散。其主要由材料色散和波導(dǎo)色散所決定。單模光纖色散對信號的影響群速度色散群速度色散 (GVD)? 正常色散 : 長波長的光（紅光）比短波長（藍(lán)光）走的更快! 即在接收端，紅光位于光脈沖的最前面。這叫做負(fù)啁啾 !? 反常色散 :長波長的光（紅光）比短波長（藍(lán)光）走的更慢 ! 即在接收端，藍(lán)光位于光脈沖的最前面。這叫做正啁啾 !正常色散反常色散4?10Gb/sWDM 在 400km,采用光纖光柵色散補(bǔ)償器補(bǔ)償色散的光譜曲線4?10Gb/sNRZ碼 WDM 光譜8路激光器光譜(a) 160Gb/s光時分復(fù)用信號光譜光時分復(fù)用信號光譜 (b)10Gb/sVSB(殘留邊帶 )調(diào)制 RZ的光譜(c)10Gb/sRZ光頻譜系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試結(jié)果圖誤碼率為零 (2小時內(nèi)無誤碼 )85五、系統(tǒng)聯(lián)調(diào)測試結(jié)果圖 160Gb/sOTDM100km光纖傳輸系統(tǒng) 材料色散材料色散? 由于光纖材料的折射率與波長有關(guān)，某個波長的光比另一個 “走 ”的更快，而傳輸?shù)墓庑盘柺怯赡承┎ㄩL組成，隨著傳輸距離的增加，光脈沖在時間軸上會出現(xiàn)展寬。Sellmeier公式：光脈沖中有不同的波長成分零色散點普通單模光纖（普通單模光纖（ G652）的色散曲線）的色散曲線波長 λ色散系數(shù)Dps/1310nm1550nm180色散斜率曲線 S色散系數(shù) D的單位： ps/大多數(shù)已安裝的光纖大多數(shù)已安裝的光纖低損耗低損耗大色散分布大色散分布大有效面積大有效面積色散受限距離短色散受限距離短10Gb/s系統(tǒng)色度色散受限距離約系統(tǒng)色度色散受限距離約 34km+DCF方案升級擴(kuò)容成本高方案升級擴(kuò)容成本高不適用于不適用于 10Gb/s以上速率傳輸，但可應(yīng)用于以上速率傳輸，但可應(yīng)用于普通單模光纖的色散曲線普通單模光纖的色散曲線光纖色散的分類 :z模間色散 (Mode Dispersion)z材料色散 (Chromatic Dispersion)z波導(dǎo)色散 (waveguide

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