光纤衰减(attenuation of opyical fiber):光纤中光功率沿纵轴逐渐减小。光功率减小与波长有关。光纤链路中,光功率减小主要原因是散射、吸收,以及连接器和熔接接头造成的光功率损耗。衰减的单位为dB。光纤衰减系数(fiber attenuation coefficient):每公里光纤对光信号功率的衰减值。
一个***用光纤传输的大型有线电视网总含有前端、光纤干线和同轴电缆分配网三大部分,这三部分共同承担载噪比、复合三次差拍比和复合二次差拍比三大技术指标。
光纤的主要传输性能参数包括衰减、色散、带宽和截止波长。首先,衰减是光在光纤中传输时信号强度的减小。这是由于光信号在传输过程中与光纤材料的相互作用,导致部分光能转化为热能而损失。衰减的大小直接影响到光纤传输系统的中继距离,即信号在需要再生之前能够传输的最大距离。
材料色散是由光纤制造材料中的分散性引起的,这些材料包括二氧化硅和掺杂剂。具体来说,石英玻璃的折射率并非固定值,而是依赖于传输波长。因此,当使用具有特定光谱宽度的光源发射光时,不同波长的光在光纤中传播速度不同,导致到达终端时产生时延差异,从而引起脉冲波形展宽。
材料色散:是由光纤材料自身特性造成的。石英玻璃的折射率,严格来说,并不是一个固定的常数,而是对不同的传输波长有不同的值。光纤通信实际上用的光源发出的光,并不是只有理想的单一波长,而是有一定的波谱宽度。
模式色散:多模光纤中,不同模式的光信号由于传输速度不同,形成模式间的时间差,这是多模光纤中主要的色散形式,通常用带宽(MHzkm)来衡量。 材料色散:光纤材料折射率随波长变化导致的色散,频率不同,群速度不同,与波导色散难以区分,统称为模内色散。
实现零色散,即消除光在介质中传播时因不同波长光速度差异而引起的色散现象,主要依赖于精确设计材料的折射率分布。这通常涉及到利用光子晶体、光纤布拉格光栅、色散补偿光纤等特殊结构或材料。
实现零色散主要依赖于特定类型的光纤设计,即色散位移光纤。色散是光在介质中传播时,由于不同波长的光波传播速度不同而导致的脉冲展宽现象。在光纤通信中,色散会限制信号的传输距离和速率。为了克服这一问题,科学家们研发了色散位移光纤。
光纤色散原理。当一个光脉冲从光纤中输入,经过一段长度的光纤传输之后,其输出端的光脉冲会变宽,甚至有了明显的失真,这说明光纤对光脉冲有展宽的作用。
在光学领域,光的色散是基本概念之一。当不同波长的光通过介质,如三棱镜时,折射率n(λ)会因波长的不同而发生变化。这意味着,白光通过三棱镜后,会因色散作用形成可见光谱,使不同颜色的光线分开。这种现象称为光的色散。
光的色散现象是指,太阳光在经过某些物体或介质时,被分解成不同颜色光谱线的现象。这一现象说明了以下几个要点:光的色散现象的基本定义 当太阳光射入棱镜、水滴或其他透明介质时,由于不同波长的光线以不同的折射角折射,导致光线被分散成不同的颜色。这种现象称为光的色散。
色散是材料的一种性质,指的是材料的折射率随入射光频率降低或波长增大而减小的现象。这一特性在光学材料中普遍存在,如图所示的几种光学材料的色散曲线。色散现象可以通过棱镜或光栅等“色散系统”的仪器来实现。
光的色散基本概念:光的色散指的是复色光分解为单色光的现象。牛顿在1666年最先利用三棱镜观察到光的色散,把白光分解为彩色光带(光谱)。色散现象说明光在媒质中的速度(或折射率n=c/v)随光的频率而变。同颜色的光线分开,这种现象就称为光的色散。
光的色散是指当白光通过透明介质如三棱镜时,不同波长的光由于折射率不同而产生不同的折射角度,从而在另一侧面上发生第二次折射进入空气,形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光谱。这一现象揭示了不同颜色的光与媒质相互作用时的不同反应。
在光学中,将复色光分解成单色光的过程,叫光的色散。 由两种或两种以上的单色光组成的光(由两种或两种以上的频率组成的光),称为复色光。不能再分解的光(只有一种频率),称为单色光。
降低色散的方法主要有两种。第一,减少信号光谱宽度和降低光源谱宽。可通过使用分布反馈激光器(DFB)降低激光器谱宽,或***用外调制技术减少直接调制造成的啁啾现象。第二,降低光纤色散。在DWDM系统中,为减少四波混频(FWM),使用非零色散位移光纤(NZ-DSF),其色散系数正负相间,可进行色散补偿。
等长光纤:该技术利用等长度的不同色散特性的光纤来抵消色散。通常情况下,正常色散光纤和负色散光纤按照一定长度比例连接在一起,通过相对相位偏移可以达到色散补偿的效果。
所谓光纤色散补偿技术,通常是***用负色散系数的光纤,让不同频率光信号和在普通光纤中表现相反,从而压缩脉冲,是信号可以被识别。当然色散补偿光纤只是色散补偿技术中的一种,还有***用光纤光栅、预啁啾等技术做色散补偿的。
光纤的色散补偿可以分为线性补偿和非线性补偿两大类。光孤子传输系统是典型的非线性补偿,它利用光纤中的非线性效应来抵消色散,从而使光脉冲在光纤中长距离传输时保持不变。
关于光纤通信中脉冲展宽,以及脉冲在光纤中的传输的相关信息分享结束,感谢你的耐心阅读,希望对你有所帮助。
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