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    單、多模光纖傳輸設備的原理

    來源: 時間:2016-12-28 22:26:07 瀏覽次數:

    光纖傳輸設備傳輸方式可簡單的分成:多模光纖傳輸設備和單模光纖傳輸設備。 
    1. 多模光纖傳輸設備所采用的光器件是LED,通常按波長可分為850nm1300nm兩個波長,按輸出功率可分為普通LED和增強LED——ELED。多模光纖傳輸所用的光纖,有62.5mm50mm兩種。 
    在多模光纖上傳輸決定傳輸距離的主要因素是光纖的帶寬和LED的工作波長,例如,如果采用工作波長1300nmLED50微米的光纖,其傳輸帶寬是 400MHz.km,鏈路衰減為0.7dB/km,如果基帶傳輸頻率F150MHz,對于出纖功率為-18dBm,接收靈敏度為-25 dBm的光纖傳輸系統,其最大鏈路損耗為7 dB,則可計算:
    ST連接器損耗:
    2dB(兩個ST連接器)

    光學損耗裕量:
    則理論傳輸距離:
    L=7 dB-2 dB-2 dB/0.7dB/km=4.2 km
    L為傳輸距離,而根據光纖的帶寬計算:
    L=B/F=400MHz.km/150MHz=2.6km 
    其中 B為光纖帶寬,F為基帶傳輸頻率,那么實際傳輸測試時,L2.6km,由此可見,決定傳輸距離的主要因素是多模光纖的帶寬。
    2. 單模傳輸設備所采用的光器件是LD,通常按波長可分為850nm1300nm兩個波長,按輸出功率可分為普通LD、高功率LD、DFB-LD(分布反饋光器件)。單模光纖傳輸所用的光纖最普遍的是G.652,其線徑為9微米。
    1310nm波長的光在G.652光纖上傳輸時,決定其傳輸距離限制的是衰減因數;因為在1310nm波長下,光纖的材料色散與結構色散相互抵消總的色散為0,在1310nm波長上有微小振幅的光信號能夠實現寬頻帶傳輸。
    1550nm波長的光在G.652光纖上傳輸時衰減因數很小,單純從衰減因數考慮,1550nm波長的光在相同的光功率下傳輸的距離大于1310nm波長的光下的傳輸的距離,但是實際情況并非如此,單模光纖帶寬B與色散因數D的關系為: 
    B=132.5/DlxDxLGHz
         
    其中L為光纖的長度,Dl為譜線寬度,對于1550nm波長的光,其色散因數如表320 ps/nm.km),假設其光譜寬度等于1nm,傳輸距離為L=50公里,則有:
          B=132.5/DxLGHz=132.5MHz 
         
    也就是說,對于模擬波形,采用1550nm波長的光,當傳輸距離為50公里時,傳輸帶寬已經小于132.5 MHz,如果基帶傳輸頻率F150MHz,那么傳輸距離已經小于50km,況且實際應用中,光源的譜線寬度往往大于1nm。
         
    從上式可以看出,1550nm波長的光在G.652光纖上傳輸時決定其傳輸距離限制的主要是色散因數。
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