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文档简介

1、会计学1 光纤的色散特性光纤的色散特性 第1页/共23页 3 第2页/共23页 第3页/共23页 色散引起的脉冲展宽示意图 第4页/共23页 光纤色散的影响：使信号在目的端产生码间干扰， 给信号的最后判决造成困难 第5页/共23页 7 时延：光信号在光纤中传输一段距离所需的时间 时延差：时延差：信号的速度不同，即各信号的时延不同 通常用最大时延差：最大时延差：即光纤中速度最快和最慢的 光波成分的时延之差来描述。 时延差越大，脉冲展宽越大，色散就越严重。 光纤色散的表示方法 一、色散的定义色散的定义 第6页/共23页 8 第7页/共23页 9 ）（ 光 光 33. 3 3 0 lg01dB P

2、fP c 第8页/共23页 10 为了了解光纤色散，需知道送进光纤 中的信号结构。 首先，送进光纤的并不是单色光并不是单色光。这 由两方面的原因引起： 一是光源发出的并不是单色光； 二是光信号有一定的带宽。 二、色散的起因色散的起因 第9页/共23页 11 实际光源发 出的光不是单色 的(或单频的)， 而是在一定的波 长范围。这个范 围常是光源的线 宽或谱宽。 二、色散的起因色散的起因 0 0.5 1 780 800820840860 相对输出功率相对输出功率 波长波长(nm) 光源的谱宽光源的谱宽 f f 第10页/共23页 一般认为光功率降低为峰值的一半峰值的一半所 对应的波长范围即为光源

3、的线宽或谱宽线宽或谱宽。 线宽即可用波长范围表示，也可用频 率范围来表示。它们的关系为： 式中：和分别是光源的 中心波长和中心频率。 f f 二、色散的起因色散的起因 第11页/共23页 13 线宽越窄，光源的相干性就越强。一个 理想的相干光源发出的是单频光，即具有零 线宽。实际光源的线宽视光源的种类而异。 二、色散的起因色散的起因 第12页/共23页 二、色散的种类 第13页/共23页 二、色散的种类 模式色散 第14页/共23页 光线端面的入射角小于端面临界角时，将在纤 芯中形成全反射。 不同入射角的光线，在光纤中的传播路径不同路径不同 ，而由于纤芯折射率均匀分布，纤芯中不同路径的 光线的

4、传播速度相同传播速度相同，因此不同路径的光线到达输 出端的时延不同，从而产生脉冲展宽，形成模式色 散。 第15页/共23页 第16页/共23页 图中，沿光纤轴线传播的光线传播路径最短，经过长度 为L的时延t1最小,等于 = 路径最长的是以临界角入射的光线，产生的时延t2是最大 时延，等于： = 所以光纤中不同的模式的最大时延差t为： C Ln t 1 1 C Ln1 1 0 2 / sin/ nC L t 0 1 sinC Ln ) 1( sin 2 111 0 1 12 n n C Ln C Ln C Ln ttt 第17页/共23页 二、色散的种类 材料色散 第18页/共23页 二、色散的种类 材料色散 掺掺GeO2石英玻璃的折射率石英玻璃的折射率-波长特性曲线的关系波长特性

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