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光纖的色散與頻寬

釋出時間 ·₪╃:2022-11-21 08:58:22

光纖作為一種傳輸的載體☁•╃,其本身具有高頻寬✘│◕✘、低重量✘│◕✘、長距離的優點但是光纖的主要材料是二氧化矽☁•╃,和常見的玻璃是同一種材料☁•╃,和真空相比☁•╃,不同的波長✘│◕✘、經過不同的傳輸路徑☁•╃,到達接收端時肯定會有時間差☁•╃,這個時間差帶來的影響就是色散·◕·◕✘。多模光纖與單模光纖相比☁•╃,具有較粗的纖芯直徑☁•╃,意味著光訊號的傳輸途徑較多☁•╃,帶來的結果便是嚴重的模式色散☁•╃,多模光纖的光發射器光波長較寬☁•╃,色散比較嚴重☁•╃,因此傳輸距離較近·◕·◕✘。單模光纖的纖芯直徑較小☁•╃,光訊號的傳輸途徑很少☁•╃,模式色散較小☁•╃,鐳射發射器的光純度較高☁•╃,因此傳輸距離較遠·◕·◕✘。考慮到多模光纜的傳輸距離和光發射器✘│◕✘、插接件等光纖附件的低成本因素☁•╃,在智慧建築的室內和短距離的室外應用中☁•╃,多模光纜佔據很大的比例·◕·◕✘。
    光線的頻寬是一段光纖所能透過的最大調製頻率脈衝的調製頻率和光纖長度的乘積☁•╃,是一個表徵多模光纖光學特性的綜合指標☁•╃,比如普通光纜的光發射器一般都是LED(發光二極體)☁•╃,要求光纜在850nm的至少要達到200MHz的頻寬☁•╃,OM3光纜的光發射器為VCSEL(垂直腔面發射鐳射器)☁•╃,要求光纜在850nm時要達到2000MHz·◕·◕✘。受到諸多因素的影響☁•╃,如光源☁•╃,耦合方式☁•╃,波導結構☁•╃,以及接收器效能等撇開其他的影響因素☁•╃,對光纖本身而言☁•╃,決定其頻寬的本身因素是多模光纖的色散特性·◕·◕✘。考慮到單模光纖內光傳輸途徑很少☁•╃,模間色散較小☁•╃,甚至可以忽略不計☁•╃,與之相配的LD光發射器的鐳射色散較小☁•╃,因此光纖的頻寬目前僅限為多模光纖☁•╃,單模光纖的傳輸頻寬可以理解為是無限的☁•╃,但是其本身對於插接件要求高☁•╃,因此單模光纜一般作為長距離的通訊的選擇·◕·◕✘。

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