《第2章光纤和光缆.ppt

2.3 光纤传输特性 衰减 色散 带宽 非线性 在传输高强度光功率时，还要考虑光纤的非线性影响 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 光纤是熔融SiO2制成的，光信号在光纤中传输时，由于吸收、散射和波导缺陷等机理产生功率损耗，从而引起衰减。 2.3.1 衰减 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 瑞利（1877~1919） 瑞利散射发明家 1904年获得诺贝尔奖 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 衰减系数 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 光功率用dBm数表示 光功率除了用多少w,mw,uw和nw来衡量外，还经常用dBm数来表示。 定义1mw为0dBm。 它们之间的换算关系是 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 引起衰减的原因 光纤是熔融SiO2制成的，光信号在光纤中传输时，由于吸收、散射和波导缺陷等机理产生功率损耗，从而引起衰减。 吸收损耗是可以改善的。 目前由于超纯石英光纤工艺的改进，已消除了这一波长附近的损耗峰，使(1 350~1 450)nm波段的损耗也降低到0.3 dB/km左右，该波段就是E波段,是光纤传输的第五个窗口，它位于第二个窗口(O波段)和第三个窗口(S波段)之间。这种能够在1200 ~ 1650nm整个范围内都可用来进行DWDM光纤通信的光纤就是全波光纤 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 图2.3.2 典型光纤衰减谱 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2.3.2 色散 各模群速度不等引起脉冲展宽 色散种类： 模式色散 色度色散 偏振模色散 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 光纤中的光速要比真空中的光速慢 n 倍 在光纤中的光速 v = c/n，折射率为 n 光纤波导中的光速要比真空中的光速慢 n 倍。 玻璃的 n = 1.5，因而在光纤中的光速度要比在真空中的慢 33 %。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 实际上没有纯单色光，我们必须考虑波长稍微互不相同的一组光波沿z方向传输的情况。 当两个频率相差??的正弦波干涉时，它们相互作用的结果将产生一个光包络，即一个以中心频率?的振荡场，其幅度被频率为??的低频电场调制，最大幅度以波矢量?k运动，其速度称为群速度。 图1.2.4 波长略不相同的两个光波沿同一方向传输时干涉产生一个幅度以群速度运动的波包 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 1．各模群速度不等引起脉冲展宽 Evaluat