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单模光纤只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯。 采用单模光纤的光纤通信称为单模光纤系统。单模光纤系统有许多独特的优点,如衰减比多模光纤低得多,带宽宽得多,可以在更长的距离传输更多的信息等。
单模光纤系统的光路从光源驱动电路控制的光源、光纤、光活动连接器、光电检测器、到光接收机。
单模光纤的损耗主要有三种:
固有损耗。是吸收损耗和瑞利散射损耗之和。原因:熔融掺杂石英的紫外吸收和红外吸收在1.3um处总数值为0.03dB/km,很小可不计。还有由杂质和OH-引起。
微弯损耗。由于光纤弯曲半径小,因此LP01导模到辐射模之间的功率耦合造成了微弯损耗。微弯损耗与模板尺寸的关系有关。
接头损耗:纤芯之间的轴向错位引起的。
单模光纤通信系统对光源的要求很严格:第一,希望光源只有一种模式,而且要模式稳定性好;第二,要求光谱谱线密度窄;第三,光源发出的光功率大且稳定;第四,根据特殊场合需要,希望光源能够同时发出几个波长的光,便于波分复用技术的使用。
单模光纤系统的激光器主要采用 动态单模激光器:1)、解理耦合腔形(C3激光器),其内部有长度分别为120um和135um,并且相互作用的耦合光波腔,这种激光器设计成只在两个腔都发生共振的单一波长上产生振荡。阀值电流比较小、模式稳定性好。 2)、分布式布拉格反射型(DBR)激光器和分布反馈型(DFB)激光器。这两种激光器内部设有衍射删,并且只有在当反射光栅中的布拉格条件得到满足的一种波长上产生频谱纯的振荡,激光器的模间间隔由衍射周期决定,同时通过控制衍射的周期控制振荡波长,使用方便,易集成。
在多模光纤中,芯的直径是50μm和62.5μm两种, 大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8μm~10μm,常用的是9/125μm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套, 俗称包层...
实际应用中1310 nm 主要用来近距离传输,SDH 波分客户侧一般是这个波长1550 nm 主要用来长距离传输,常见于波分850nm 多模常用波长,主要是数据产品多用
单模光纤只能传一种模式的光。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但还存在着材料色散和波导色散,这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。
单模光纤通信系统所采用的光纤连接器特别难制作。首先,单模光纤只有8um-10um,对准公差要求在1um之内,对准难。其次,菲涅尔反射损耗:光纤端面之间低折射率的空气空隙,产生菲涅尔反射,其典型值一般为0.3dB。所以需要一种匹配的凝胶或匹配液。
为了扩展传输距离,除了增大光发送器的光源功率外,主要还要提高检测器的灵敏度。单模光纤通信系统大都采用异质结雪崩光电二极管,它是在InP衬底上涂覆一 层InGaAs,使InGaAs接收区和InP倍增区分开,保证了快速的光电响应。这是目前的单模光纤通信系统采用直接检波方式下使用的检测器。如果使用更加先进的外差式检波,大大提高了检测器的灵敏度,可以对好几个波分复用的光信号以很窄的频率间隔进行传输。
由于单模光纤只传输一种模式,可以不受模式色散的影响。但一般激光器并非是单色的,对于不同的波长的传输速度不同,同时还存在材料色散和波导色散。
设备系统增益是指发送功率与接收功率之间相差值,即光缆在某中继段内允许的损耗值。定义为: 设备系统增益 G=PT-PR (PT入纤光功率,以dBm为单位,PR接收机灵敏度)。
光纤损耗(L)包括光纤活动连接器损耗(L1)、熔接点损耗(L2)、系统余量(L余),即
L=G-2L1-4L2-L余
如果在算上波分复用器和解复用器,总损耗为:
L总=L总纤+L复用+L解复+nL1+mL2+L余
其中:n为活动连接器数目
m为系统熔接点数目
单模光纤系统首次用于光缆电视
美国印第安纳波利斯地区的两个电缆电视公司联合购买并安装了据称是第一条单模光纤光缆系统.随着系统安装成功,该公司和该地美国电缆电视公司现巳可分办广告业务,带来经济利益.光发射器与接收器和频率调制/解调器是从电讯公司买来的,而光缆由另一家公司供应.
单模光纤
单模光纤 又名: G652 光纤 单模光纤 (SingleModeFiber) :中心玻璃芯很细 (芯径一般为 9 或 10μm),只能传一种模式的 光纤。因此,其模间色散很小,适用于远程通讯,但还存在着材料色散和波导色散,这样单 模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求,即谱宽要窄,稳定性要好。 1、简介 "单模光纤 " 在学术文献中的解释: 一般 v 小于 2.405 时,光纤中 就只有一个波峰通过 ,故称为单模光纤 ,它的 芯子很细 ,约为 8 一 10 微米 ,模式色散很小 .影响光纤传输 带宽度的主要因素是各种色散 ,而以模式色散最为 重要 ,单模光纤的色散小 ,故能把光以很宽的频带传输很长距离。 单模光纤具备 10 micron 的芯直径, 可容许单模光束传输, 可减除频宽及振模色散 (Modal disp ersion) 的限 制,但由于单模光纤芯径太小,较难控制光束传输,故需