| cyqdesign |
2008-06-28 23:11 |
光纖的傳輸損耗與色散解析
當(dāng)前，光纖作為光子傳輸?shù)挠行?dǎo)波介質(zhì)，其制造工藝已經(jīng)成熟，并且已經(jīng)在通信與傳感等領(lǐng)域獲得成功應(yīng)用。單模光纖的損耗機(jī)制主要源于材料吸收和瑞利散射，因而都與光波長(zhǎng)有關(guān)，熔石英光纖在1550nm波長(zhǎng)附近大約有70nm（～9thz）的低損耗區(qū)，因此成為光通信的主要應(yīng)用和開發(fā)“窗口”。為進(jìn)一步降低損耗，人們從材料，波長(zhǎng)選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面做了探索性研究，但至今收效甚微。
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光纖的色散主要來源于折射率對(duì)光波頻率的非線性依賴關(guān)系。通常是把模傳輸常數(shù)展成泰勞級(jí)數(shù)來表達(dá)色散效應(yīng)的，將其二階項(xiàng)系數(shù)?2稱為群速度色散參量，習(xí)慣上用另一個(gè)參量d表示色散值，其間關(guān)系是：d=d?2/d?=－2?c?2/?2。普通單模光纖（smf）的零色散波長(zhǎng)d1310nm。光纖色散包括材料色散與模式色散，這樣，依靠特別設(shè)計(jì)光纖參數(shù)，借助模色散來調(diào)整總色散，可使其d移到1550nm附近的低損耗區(qū)，這種光纖便稱之為色散位移光纖（dsf）。色散使信號(hào)光脈沖展寬，導(dǎo)致誤碼率劣化，是一種不利因素，因此在光纖通信傳輸系統(tǒng)中補(bǔ)償色散是十分重要的。 n|]N7 b'
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目前行之有效的色散補(bǔ)償方法有：光孤子傳輸方法；光纖光柵補(bǔ)償方法；交替使用具有d值的dsf光纖或+d值的dsf和smf以適當(dāng)?shù)纳⒅荡钆洌ㄒ卜Q色散管理）補(bǔ)償方法。傳輸?2ps的光脈沖時(shí)，除需補(bǔ)償上述的二階色散外，還需補(bǔ)償三階色散（d-?曲線的斜率），可采用具有色散負(fù)斜率光纖預(yù)補(bǔ)償技術(shù)，也出現(xiàn)了一種硅基平面集成光波導(dǎo)線路（plc）的色散斜率均衡器件，實(shí)現(xiàn)色散斜率預(yù)補(bǔ)償。 A[ 1)!e
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鑒于色散補(bǔ)償?shù)闹匾�，有人提出盡快建立“色散補(bǔ)償工程”，以合理使用和設(shè)計(jì)各類光纖傳輸系統(tǒng)，使其運(yùn)行在最佳狀態(tài)。
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