光纤色散包括
❶ 光纤的色散是由什么组成
在光纤中传输的光信号(脉冲)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(脉冲展宽),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、偏振模色散和模间色散四种。其中,模间色散是多模光纤所特有的,光纤光缆相关的,我们工地上一般使用菲尼特的。
❷ 光纤中色散的概念
光纤中的色散由于不同成分的光的传播时间不同而产生的一种物理效应。色散一般包括模式色散,材料色散和波导色散。--ofweek光通讯网
❸ 什么是光纤色散,光纤色散系数一般怎么取值
光纤色散系数
色散主要用色散系数D(λ ) 表示。色散系数一般只对单模光纤来说,包版括材料色散和权波导色散,统称色散系数。
光纤色散系数的定义:每公里的光纤由于单位谱宽所引起的脉冲展宽值,与长度呈线性关系。
其计算公式为 :
σ= δλ*D*L
其中:δλ 为光源的均方根谱宽,D(λ ) 为色散系数,L 为长度,现在的单模光纤色散系数一般为20ps/km.nm ,光纤长度越长,则引起的色散总值就越大。色散系数越小越好,,因色散系数越小,根据上式可知,光纤的带宽越大,传输容量也就越大。所以,传输2.5G 以上光信号时,要考虑光纤色散对传输距离的影响,最好采用零色散的G.653 光纤传输,但光纤色散为零时,传输WDM 波分光信号会产生四波混频等非线性效应,所以色散要小,但不能为零,最终采用的光纤为G.655 光纤来传输10G 的光信号和WDM 波分复用信号。对于单模光纤,其带宽系数在25GHz.km 以上,但多模光纤的带宽系数一般在1GHz.km 以下。所以,多模光纤一般用于622M 以下短距离的通信,而单模光纤可用于多种速率的通信。
❹ 光纤色散的分类
光纤色散的定义
在光纤中传输的光信号(脉冲)的不同频率成分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(脉冲展宽),这种现象称为光纤的色散或弥散。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。
光纤色散的种类
1、模式色散
多模传输时,光纤各模式在同一波长下,因传输常数的切线分量不同,群速不同所引起的色散。多模光纤中,以不同角度射入光纤的射线在光纤中形成不同的模式。光纤基本结构中的图画出了三条不同角度的子午射线。其中沿轴心传输的射线为最低次模,其切线方向的传输速度(即群速)最快,首先到达终端。沿刚好产生全反射角度传输的射线为最高次模,其切线方向的传输速度最慢,最晚到达终端。它们到达终端的时间就有差异,模式间的这种时间差或时延差就叫做模式色散,或称模间色散。
多模光纤的色散用光纤带宽(MHzkm)表示,带宽是从频域特性表示光纤色散大小的。
信号不是单一模式会引起模式色散。多模光纤中,模式色散在三种色散中是主要的。
2、材料色散
是光纤材料的折射率随频率(波长)而变,可使信号的各频率(波长)群速度不同引起色散。
3、波导色散
某个模式本身,由于传输的是有一定宽度频带,不同频率下传输常数的切线分量不同,群速不同所引起的色散。
材料色散和波导色散在实际情况下很难截然分开,所以在许多情况下将这二种色散统称为模内色散。
这四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)。
4、偏振模色散
指光纤中偏振色散,简称PMD(polarizationmodedispersion),它是由于实际的光纤中基模含有两个相互垂直的偏振模,沿光纤传播过程中,由于光纤难免受到外部的作用,如温度和压力等因素变化或扰动,使得两模式发生耦合,并且它们的传播速度也不尽相同,从而导致光脉冲展宽,引起信号失真。
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。
❺ 什么是光纤的色散
光纤色散系数
色散主要用色散系数D(λ ) 表示。色散系数一般只对单模光纤来说,包括材料色散和波导色散,统称色散系数。
光纤色散系数的定义:每公里的光纤由于单位谱宽所引起的脉冲展宽值,与长度呈线性关系。
其计算公式为 :
σ= δλ*D*L
其中:δλ 为光源的均方根谱宽,D(λ ) 为色散系数,L 为长度,现在的单模光纤色散系数一般为20ps/km.nm ,光纤长度越长,则引起的色散总值就越大。色散系数越小越好,,因色散系数越小,根据上式可知,光纤的带宽越大,传输容量也就越大。所以,传输2.5G 以上光信号时,要考虑光纤色散对传输距离的影响,最好采用零色散的G.653 光纤传输,但光纤色散为零时,传输WDM 波分光信号会产生四波混频等非线性效应,所以色散要小,但不能为零,最终采用的光纤为G.655 光纤来传输10G 的光信号和WDM 波分复用信号。对于单模光纤,其带宽系数在25GHz.km 以上,但多模光纤的带宽系数一般在1GHz.km 以下。所以,多模光纤一般用于622M 以下短距离的通信,而单模光纤可用于多种速率的通信。
❻ 什么是光纤色散,光纤色散系数一般怎么取值
光纤色散系数
色散主要用色散系数D(λ ) 表示。色散系数一般只对单模光纤来说,包括材料色散和波导色散,统称色散系数。
光纤色散系数的定义:每公里的光纤由于单位谱宽所引起的脉冲展宽值,与长度呈线性关系。
其计算公式为 :
σ= δλ*D*L
其中:δλ 为光源的均方根谱宽,D(λ ) 为色散系数,L 为长度,现在的单模光纤色散系数一般为20ps/km.nm ,光纤长度越长,则引起的色散总值就越大。色散系数越小越好,,因色散系数越小,根据上式可知,光纤的带宽越大,传输容量也就越大。所以,传输2.5G 以上光信号时,要考虑光纤色散对传输距离的影响,最好采用零色散的G.653 光纤传输,但光纤色散为零时,传输WDM 波分光信号会产生四波混频等非线性效应,所以色散要小,但不能为零,最终采用的光纤为G.655 光纤来传输10G 的光信号和WDM 波分复用信号。对于单模光纤,其带宽系数在25GHz.km 以上,但多模光纤的带宽系数一般在1GHz.km 以下。所以,多模光纤一般用于622M 以下短距离的通信,而单模光纤可用于多种速率的通信。
❼ 光纤色散
一、概述色散是光纤的传输特性之一。由于不同波长光脉冲在光纤中具有不同的传播速度,因此,色散反应了光脉冲沿光纤传播时的展宽。光纤的色散现象对光纤通信极为不利。光纤数字通信传输的是一系列脉冲码,光纤在传输中的脉冲展宽,导致了脉冲与脉冲相重叠现象,即产生了码间干扰,从而形成传输码的失误,造成差错。为避免误码出现,就要拉长脉冲间距,导致传输速率降低,从而减少了通信容量。另一方面,光纤脉冲的展宽程度随着传输距离的增长而越来越严重。因此,为了避免误码,光纤的传输距离也要缩短。光纤的色散可分为: 1.模式色散又称模间色散 光纤的模式色散只存在于多模光纤中。每一种模式到达光纤终端的时间先后不同,造成了脉冲的展宽,从而出现色散现象。 2.材料色散 含有不同波长的光脉冲通过光纤传输时,不同波长的电磁波会导致玻璃折射率不相同,传输速度不同就会引起脉冲展宽,导致色散。 3.波导色散又称结构色散 它是由光纤的几何结构决定的色散,其中光纤的横截面积尺寸起主要作用。光在光纤中通过芯与包层界面时,受全反射作用,被限制在纤芯中传播。但是,如果横向尺寸沿光纤轴发生波动,除导致模式间的模式变换外,还有可能引起一少部分高频率的光线进入包层,在包层中传输,而包层的折射率低、传播速度大,这就会引起光脉冲展宽,从而导致色散。 4、偏振模色散(PMD)又称光的双折射 单模光纤只能传输一种基模的光。基模实际上是由两个偏振方向相互正交的模场HE11x和HE11y所组成。若单模光纤存在着不圆度、微弯力、应力等,HE11x和HE11y存在相位差,则合成光场是一个方向和瞬时幅度随时间变化的非线性偏振,就会产生双折射现象,即x和y方向的折射率不同。因传播速度不等,模场的偏振方向将沿光纤的传播方向随机变化,从而会在光纤的输出端产生偏振色散。
❽ 单模光纤的色散由哪3部分组成
单模光纤的色散分为:材料色散、波导色散又称结构色散、偏振模色散(PMD)又称光的双折射。
❾ 多模光纤中的色散可以分为哪几种
①材料色散,它是由于材料的折射率随频率变化产生的。
②模式色散,它是由于不同模式的光波的群速不同引起的。
③波导色散,它是由于不同频率分量的光波的群速不同引起的。
❿ 如何解释光纤中的色散光纤中的色散有哪些
在光纤中传输的光信号(脉冲)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(脉冲展宽),这种现象称为光纤的色散或弥散。
由于光纤中所传信号的不同频率成分,或信号能量的各种模式成分,在传输过程中,因群速度不同互相散开,引起传输信号波形失真,脉冲展宽的物理现象称为色散。光纤色散的存在使传输的信号脉冲畸变,从而限制了光纤的传输容量和传输带宽。
从机理上说,光纤色散分为材料色散,波导色散和模式色散。前两种色散由于信号不是单一频率所引起,后一种色散由于信号不是单一模式所引起。