网站大量收购闲置独家精品文档,联系QQ:2885784924

单模光纤的色散效应.doc

  1. 1、本文档共7页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
单模光纤的色散效应

论文专家件件精品 热点关注: 2010年黑龙江省公务员招录考试《行政职业能力测验》试卷 高校本科毕业论文质量低下的原因分析与对策研究 2008北大核心《中国商贸》征稿启事 股票选择的模糊综合评判模型 《青春岁月》杂志约稿函 《商情》(经济理论研究) 中国明星籍贯大揭秘 议论文写作指导 单模光纤的色散效应 熊宝库,吴之勇 (信阳师范学院 物理电子工程学院, 河南 信阳 464000) 摘 要: 阐述了光纤色散的概念及分类,介绍了单模光纤中群速度色散及其对信号传输的影响。讨论几种降低单模光纤色散的方法。 关键词: 单模光纤; 色散; 群速度色散 引言 光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为导波介质的一种特殊通信形式。作为通信手段,光通信较电通信具有更悠久的历史。早在3000多年前人们就会利用光来传递信息,但光纤通信的崛起与发展至多不过30多个年头,其理论奠基人为华裔科学家高锟博士。正是他1966年7月在PIEE学报上发表的一篇题为“光频率的介质纤维表面波导”的论文。为人类向信息时代挺进指出了一条光明大道。次后,促使光纤通信发展并成为当今“信息高速公路”的基石的是两个里程碑:一是低损耗单模光纤的研制成功;二是能在室温下工作的半导体激光二极管面世。鉴于光纤所有的巨大带宽(约20THz),使其载荷和传输信息的能量特别大,足以满足与日俱增的通信需要。因此世界各个主要发达国家都竟相研制和开发适于高速率、大容量、长距离的光纤通讯系统。综观光纤通信的发展,损耗和色散一直是长期阻碍光纤通信发展的主要因素。损耗限制了站间距的增加,而色散则造成脉冲展宽,引起码间干扰。由于单模光纤的损耗主要是由瑞利散射所引起,而瑞利散射光强正比于,因此单模光纤的工作波长从1.3μm移向1.55μm波段时损耗降到了很低,损耗问题已基本得到解决,本文主要探讨单模光纤的色散问题。 1 光纤色散的概念 色散是一个很古老的概念,但在光纤光学中起着极其重要的作用。色散是指一束不同频率的光波通过透明光物质(如光纤介质)时被散开的现象。产生这种现象的实质是当一束电磁波与电介质的束缚电子相互作用时,介质响应通常与光波频率有关,这体现在折射率n对频率的依赖关系上,此关系称之为光纤色散特性。因在同一媒质中不同波长的光波传播的波速各不相同,在一定范围内,波长越长的光波,传播速度越快。对于光纤通信系统而言,由于信号在光纤中是由不同的频率成分和模式成分波来携带的,这些不同的频率成分和模式成分波有不同的传播速度,从而引起色散。也可以从波形在时间上展宽的角度来理解,也就是说光脉冲在通过光纤传播期间其波形随时间展宽,这种现象称为光纤的色散。 2 光纤色散的分类 通常把光纤色散分为模间色散,模内色散和偏振色散。由于单模光纤中只有一种模式传播,所以不存在模间色散。在单模光纤中只有模内色散和偏振色散。 2.1 模内色散 模内色散也称颜色色散或多色色散。主要是由于光源有一定带宽,从而使信号在光中有不同的波长成分而引起的,或者说信号的不同频率分量具有不同群速度,结果导致光脉冲展宽。模内色散又可分为材料色散和波导色散。 2.1.1 材料色散 材料色散是由于光纤纤芯材料的折射率随模式波形的频率改变而引起,举例子来说,就像在白光通过棱镜而形成七彩光,原因就是棱镜材料对不同波长的光呈现不同的折射率而造成的。所以在单模光纤中传播不同波长或频率的光时,传播速度会不同,这样引起的色散就是材料色散。 当材料的折射率n是波长的非线性函数时,使得不同波长的光在纤芯中传播速度随波长而变,就说明传输中存在材料色散。 2.1.2 波导色散 波导色散是模式本身的色散,指光纤中某一种波导模式在不同的频率下,相位常数不同,群速度不同而引起的色散。简单的说,波导色散就是同一模式的相位常数β随波长λ变化而引起的色散。它与光纤结构的波导效应有关,因此又称结构色散。如图(1)给出了单模光纤材料色散和波导色散与光波波长的关系曲线。从图中可以看出,在波长为1.27μm附近时,材料色散为零,这时波导色散为主要色散,而当波长为1.31μm时,材料色散和波导色散相互抵消,总色散为零。在此波段内,光纤的损耗也最小,因此目前人们研制的零色散位移光纤,即是使工作在波长为1.55μm的单模光纤,可以获得最低损耗的和最小色散。 2.2 偏振色散

文档评论(0)

pangzilva + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档