光纖技術(shù)基礎(chǔ)單模光纖

1、關(guān)于光纖技術(shù)基礎(chǔ)單模光纖第一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月限制層波導(dǎo)層限制層n3n1n2xyzh三層均勻一維平面光波導(dǎo)知識(shí)回顧 第二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/202全反射條件相干加強(qiáng)條件特征方程幾何光學(xué)：波動(dòng)光學(xué)：場(chǎng)分布邊界條件特征方程kkxkz知識(shí)回顧 第三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/203知識(shí)回顧 滿足全反射條件時(shí)，只有某些以特定角度入射的光線才能在波導(dǎo)內(nèi)傳導(dǎo)，每一種可以傳導(dǎo)的電磁波稱為波導(dǎo)的一種模式。第四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/204階躍折射率光纖Step indexn1n2ab知識(shí)回顧

2、 第五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/205W=0, U=Vc,歸一化截止頻率截止條件單模條件：矢量法TE0n模，TM0n模， EHmn模， HEmn模標(biāo)量法LPmn模知識(shí)回顧 第六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/206光波導(dǎo)中模式的普遍性質(zhì)完備性正交性2的穩(wěn)定性橫向非均勻性光波導(dǎo)微擾法縱向非均勻性光波導(dǎo)模式耦合知識(shí)回顧 第七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/207一.階躍折射率單模光纖 單模光纖與多模光纖 單模工作條件與單模截止波長(zhǎng) 階躍折射率單模光纖中的場(chǎng)分布與功率限制因子 階躍折射率單模光纖的特征方程及其近似表述第八張

3、，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/208結(jié)構(gòu) 折射率剖面形狀 階躍型step n1n2ab階躍折射率單模光纖 第九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/209階躍折射率單模光纖 階躍折射率光纖中的傳導(dǎo)模的數(shù)量由光纖歸一化頻率決定。歸一化頻率 基模： HE11第十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2010bV曲線 bV曲線只有LP01模傳輸基模 b：歸一化傳輸常數(shù)階躍折射率單模光纖 第十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2011單模傳輸條件 光纖模式理論階躍折射率光纖最低階高次模（LP11, TE01, TM01

4、，（HE21 弱導(dǎo)）的歸一化截止頻率單模條件只傳輸基模(HE11, LP01)基模的歸一化截止頻率：階躍折射率單模光纖 第十二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2012單模工作波長(zhǎng)范圍 只有當(dāng)光纖的工作波長(zhǎng)大于截止波長(zhǎng)時(shí)，光纖才處于單模工作狀態(tài)。單模工作波長(zhǎng)范圍c第十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2013多模光纖和單模光纖 單模光纖： 多模光纖： 設(shè)計(jì)光纖結(jié)構(gòu)，選擇工作波長(zhǎng)，控制光纖中導(dǎo)模數(shù)量同時(shí)支持多個(gè)導(dǎo)模傳輸?shù)墓饫w只支持基模傳輸?shù)墓饫w階躍折射率單模光纖 第十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2014單模光纖與多模光纖

5、區(qū)別 結(jié)構(gòu)性能 單模光纖多模光纖510m較大，50m芯徑較小剖面多樣性設(shè)計(jì)折射率分布和包層結(jié)構(gòu)SMF，DSF，DFF，DCF，NZDF，PMF等，便于光源耦合，芯徑不能太小模式色散模式色散較大，傳輸帶寬受限制用于短距離，低速率系統(tǒng)，芯徑大，便于耦合,在傳感系統(tǒng)中應(yīng)用沒(méi)有模式色散，傳輸帶寬大用于長(zhǎng)距離大容量光纖通信系統(tǒng) 階躍折射率單模光纖 第十五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2015弱導(dǎo)光纖的場(chǎng)分布 階躍折射率單模光纖第十六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2016單模光纖的場(chǎng)分布 單模光纖中沿y方向偏振的基模場(chǎng) m = 0 縱向分量 /橫向分量L

6、P01階躍折射率單模光纖 第十七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2017功率限制因子 m = 0單模光纖中階躍折射率單模光纖 第十八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2018特征方程 LP模特征方程m = 0基模特征方程 近似表述 階躍折射率單模光纖 第十九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2019二、無(wú)界拋物型折射率分布弱導(dǎo)光纖 拋物型光纖與無(wú)界拋物型光纖無(wú)界拋物型光纖的標(biāo)量近似解（LPmn模）無(wú)界拋物型光纖中的基模場(chǎng)分布與光強(qiáng)分布模場(chǎng)直徑的概念第二十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2020結(jié)構(gòu) 折射

7、率剖面形狀 漸變型grading n1n2ab無(wú)界拋物型折射率分布弱導(dǎo)光纖 第二十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2021折射率分布 無(wú)界拋物型折射率分布實(shí)際的拋物線型折射率分布包層：對(duì)光纖中的導(dǎo)模施加了截止條件近似 解析解無(wú)界拋物型折射率分布弱導(dǎo)光纖 第二十二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2022無(wú)界拋物型光纖中的場(chǎng)模式 弱導(dǎo)近似光纖中的場(chǎng)Ex或Ey滿足柱坐標(biāo)下的標(biāo)量波動(dòng)方程分離變量法 無(wú)界拋物型折射率分布弱導(dǎo)光纖 第二十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2023無(wú)界拋物型折射率分布本征函數(shù)解與m, n有關(guān)的常數(shù)N-

8、1階Laguerre多項(xiàng)式傳輸常數(shù)本征值本征解無(wú)界拋物型折射率分布弱導(dǎo)光纖 第二十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2024基模場(chǎng)分布 LP01模 m = 0，n = 1基模的功率分布無(wú)界拋物型折射率分布弱導(dǎo)光纖 第二十五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2025說(shuō)明1.拋物型折射率分布單模光纖中的場(chǎng)分布和光功率分布均為高斯型無(wú)界拋物型折射率分布弱導(dǎo)光纖 第二十六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2026說(shuō)明模場(chǎng)直徑：?jiǎn)文９饫w內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)衰減到其最大值的1/e的寬度。模斑直徑： 單模光纖內(nèi)光功率衰減到其最大值的1/e的寬度。拋物型折

9、射率分布單模光纖耦合、接續(xù)、彎曲損耗、色散無(wú)界拋物型折射率分布弱導(dǎo)光纖 第二十七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2027三、單模光纖的高斯擬合和模場(chǎng)直徑 單模光纖的模場(chǎng)直徑 對(duì)基模場(chǎng)分布的高斯擬合近似 模場(chǎng)直徑的近場(chǎng)二階矩定義(PetermannI) 模場(chǎng)直徑的遠(yuǎn)場(chǎng)二階矩定義(PetermannII) 模場(chǎng)直徑的高斯擬合定義第二十八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2028模場(chǎng)直徑 定義：?jiǎn)文９饫w內(nèi)光功率衰減到其最大值的1/e的寬度。定義：?jiǎn)文９饫w內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)衰減到其最大值的1/e的寬度。 CCITT建議： 普通單模光纖在1310nm處的模場(chǎng)直徑標(biāo)稱值為

10、910微米。 色散位移光纖在1550nm處的模場(chǎng)直徑標(biāo)稱值為78.3微米，容差范圍均為10%。d耦合、接續(xù)、彎曲損耗、色散第二十九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2029模場(chǎng)直徑耦合、接續(xù) 耦合和接續(xù)時(shí)選擇模場(chǎng)直徑一致的光纖，否則會(huì)造成光功率的損失。研究表明，對(duì)于兩根模場(chǎng)直徑分別為w1和w2的單模光纖，其接頭損耗為：W1=W2，即兩根光纖的模場(chǎng)直徑完全匹配時(shí)，表明兩根光纖之間由于模場(chǎng)直徑的容差所引入的接頭損耗為零。2W1=8um, 2W2=10um時(shí)， 第三十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2030耦合、接續(xù)模場(chǎng)直徑模場(chǎng)直徑的容差范圍必須根據(jù)工程

11、的要求來(lái)選擇。如果要求所有接頭損耗小于0.05dB，則模場(chǎng)直徑的容差范圍不能超過(guò)0.5um在中繼距離較短或者光功率富裕量大的場(chǎng)合，對(duì)接頭損耗的要求可以降低一些，這樣可以放寬對(duì)光纖要求的模場(chǎng)直徑的容差范圍。第三十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2031彎曲損耗模場(chǎng)直徑模場(chǎng)直徑小的光纖，能量在芯子中集中的程度好，光纖彎曲造成的損耗較小。模場(chǎng)直徑大的光纖，能量在芯子中集中的程度較差，包層中存在較多的光能量，光纖彎曲造成的損耗較大。（選擇截止波長(zhǎng)）第三十二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2032思考題信號(hào)光工作波長(zhǎng)1550nm， 現(xiàn)有階躍折射率分布的圓

12、光纖1、2 兩種，其中1 光纖：截止波長(zhǎng)標(biāo)稱值 700nm， 2：截止波長(zhǎng)標(biāo)稱值1400nm。1，為減小彎曲損耗，欲挑選束光能力強(qiáng)的單模光纖，我們應(yīng)當(dāng)選用那個(gè)光纖？寫(xiě)出理論依據(jù)和推理過(guò)程。2，若需要該光纖在980nm單模工作，我們應(yīng)選哪個(gè)光纖？第三十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2033模場(chǎng)直徑色散 不同模場(chǎng)直徑的光纖感受到的芯子和包層的有效折射率不同，因此所對(duì)應(yīng)的波導(dǎo)色散的大小不同。第三十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2034單模光纖的高斯擬合和模場(chǎng)直徑 擬合的目的1.簡(jiǎn)化計(jì)算2.可以直接導(dǎo)出以光功率衰減到其最大值1/e的寬度定義的模斑

13、直徑3.可以直接導(dǎo)出以場(chǎng)強(qiáng)衰減到其最大值1/e的寬度定義的模場(chǎng)直徑第三十五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2035階躍折射率單模光纖橫向電磁場(chǎng)徑向分布函數(shù)：J0(x)拋物型單模光纖橫向電磁場(chǎng)分布 函數(shù)：Gaussian : exp(-x2) 任意折射率剖面光纖基模場(chǎng)分布函數(shù)：近似高斯函數(shù) 用高斯函數(shù)擬合實(shí)際光纖的基模場(chǎng)分布，用擬合得到的高斯函數(shù)近似表示實(shí)際單模光纖中的場(chǎng)分布。擬合的依據(jù)單模光纖的高斯擬合和模場(chǎng)直徑 第三十六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2036高斯擬合 假定基模場(chǎng)分布為實(shí)函數(shù)，實(shí)際的場(chǎng)分布用高斯函數(shù)表示。重疊積分最大近似精度最高

14、待定參數(shù)w的最優(yōu)值實(shí)際場(chǎng)分布單模光纖的高斯擬合和模場(chǎng)直徑 第三十七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2037擬合結(jié)果 折射率分布階躍型 拋物型 三角型 誤差 0.02 ! ?單模光纖的高斯擬合和模場(chǎng)直徑 導(dǎo)波光學(xué)范崇澄， 理工大學(xué)出版社， 1988w？第三十八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2038光纖的等效歸一化頻率 階躍折射率光纖：T = V高斯型場(chǎng)分布的1/e 全寬度：2w2模場(chǎng)直徑模場(chǎng)直徑單模光纖的高斯擬合和模場(chǎng)直徑 第三十九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2039階躍型拋物型三角型場(chǎng)分布向芯區(qū)集中耦合、接續(xù)、彎曲損

15、耗模場(chǎng)直徑與光纖芯徑 Tw/aV階躍折射率光纖：T = V第四十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2040模場(chǎng)直徑的標(biāo)準(zhǔn)定義近似方法存在誤差實(shí)際場(chǎng)分布可能與高斯型分布差異較大，高斯擬合誤差較大制定模場(chǎng)直徑標(biāo)準(zhǔn)定義的原因：制定模場(chǎng)直徑標(biāo)準(zhǔn)定義的目的：對(duì)各種實(shí)際單模光纖的模場(chǎng)直徑作出統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化的定義。單模光纖的高斯擬合和模場(chǎng)直徑 第四十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2041近場(chǎng)：光纖中或緊靠光纖截面的場(chǎng)分布遠(yuǎn)場(chǎng)：遠(yuǎn)離光纖截面的場(chǎng)分布光纖中近場(chǎng)與遠(yuǎn)場(chǎng)的概念 第四十二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2042模場(chǎng)直徑的標(biāo)準(zhǔn)定義第

16、一種定義Petermann I單模光纖中實(shí)際場(chǎng)分布（近場(chǎng)）的二階矩來(lái)定義，可以用遠(yuǎn)場(chǎng)分布來(lái)表示。遠(yuǎn)場(chǎng)分布函數(shù)的表示dn模場(chǎng)直徑的近場(chǎng)定義單模光纖的高斯擬合和模場(chǎng)直徑 M. Artiglia, “Mode field Diameter measurements in single-mode optical fibers,” J. Lightwave Tech. Vol. 7, no. 8, pp. 1139-1152, 1989.第四十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2043二階矩第四十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2044模場(chǎng)直徑的標(biāo)準(zhǔn)定義

17、 第二種定義Petermann II實(shí)際測(cè)量的往往是光纖的遠(yuǎn)場(chǎng)分布函數(shù)，因此給出基于光纖遠(yuǎn)場(chǎng)分布函數(shù)的模場(chǎng)直徑定義。單模光纖中實(shí)際場(chǎng)分布（遠(yuǎn)場(chǎng)）的二階矩來(lái)定義，可以用近場(chǎng)分布來(lái)表示。近場(chǎng)分布函數(shù)的表示模場(chǎng)直徑的遠(yuǎn)場(chǎng)定義df單模光纖的高斯擬合和模場(chǎng)直徑 第四十五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2045模場(chǎng)直徑的標(biāo)準(zhǔn)定義 第三種定義高斯擬合定義光纖中的場(chǎng)分布與高斯函數(shù) 十分接近時(shí)，欲與Petermann一致，對(duì)模場(chǎng)直徑的定義。dg單模光纖的高斯擬合和模場(chǎng)直徑 第四十六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2046模場(chǎng)直徑定義的說(shuō)明 1.一般地，場(chǎng)分布不是嚴(yán)

18、格的高斯型，dn df dg2.場(chǎng)分布恰好是高斯型 則：?jiǎn)文９饫w的高斯擬合和模場(chǎng)直徑 第四十七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2047四、單模光纖的主要類型 第四十八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2048單模光纖的主要類型單模光纖的性能對(duì)長(zhǎng)距離、大容量光通信系統(tǒng)的影響 在單模光纖通信系統(tǒng)中，影響光纖傳輸距離和傳輸容量的因素?fù)p耗色散非線性損耗、色散和非線性對(duì)光信號(hào)傳輸?shù)挠绊懰p輸入信號(hào)輸出信號(hào)時(shí)間頻率新頻率時(shí)間脈沖展寬第四十九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2049EDFA頻帶損耗譜 單模光纖的主要類型第五十張，PPT共八

19、十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2050損耗與放大 EDFA頻帶單模光纖的主要類型第五十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/20510.10.20.30.40.50.6衰減 (dB/km)1600170014001300120015001100波長(zhǎng)(nm)EDFA頻帶 20 10 0-10-20色散(ps/nm.km)G.652 & G.654G.655G.653色散與損耗單模光纖的主要類型第五十二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2052光纖的種類：G.651光纖：多模光纖G.652光纖：普通單模光纖(SMF)G.653光纖：色散位移光纖

20、(DSF)G.654光纖：低損耗光纖（截止波長(zhǎng)位移光纖）G.655光纖：非零色散位移光纖(NZ-DSF)G.656光纖：寬帶傳輸用非零色散位移光纖G.657光纖：耐彎曲單模光纖第五十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2053ITU-T關(guān)于單模光纖的技術(shù)規(guī)范單模光纖的主要類型 第五十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2054G.652光纖 又稱為普通單模光纖。在1310nm和1550nm處均具有低損耗。1550nm處的損耗最低，色散典型值為17ps/nm/km。傳輸窗口主要可以選擇1310nm或1550nm窗口。色散值最大，對(duì)抑制非線性的作用也最大

21、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高、成本低廉。可用帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他光纖。如果能將色散問(wèn)題用其他辦法解決，則G.652光纖是較佳的選擇，全波光纖是更為理想的光纖第五十五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2055G.652光纖為了符合通信系統(tǒng)對(duì)傳輸性能的要求，ITU-T將G.652光纖細(xì)分為G.652A、G.652B、G.652C和G.652D四個(gè)子類。G.652A和G.652B光纖也稱常規(guī)單模光纖，是目前應(yīng)用最廣泛的光纖。其最佳工作波長(zhǎng)是1310nm區(qū)域，也可使用1550nm區(qū)域，但由于該區(qū)域色散很大，傳輸距離被限制在70-80km左右，如果需要在1550nm區(qū)域進(jìn)行10Gbi

22、t/s以上速率的長(zhǎng)距離傳輸時(shí)，需要進(jìn)行色散補(bǔ)償。G.652A和G.652B光纖的區(qū)別是：G.652A光纖支持2.5Gbit/s的單通道SDH傳輸系統(tǒng)及10Gbit/s以太網(wǎng)系統(tǒng)；G.652B光纖則可應(yīng)用于10的單通道SDH傳輸系統(tǒng)及40Gbit/s以太網(wǎng)系統(tǒng)，另外，G.652B光纖的偏振模色散系數(shù)規(guī)定要比G.652A光纖的嚴(yán)格許多，更加適合長(zhǎng)距離的傳輸。第五十六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2056G.652C和G.652D光纖G.652C和G.652D光纖是分別在G.652A、B的基礎(chǔ)上，通過(guò)改進(jìn)工藝，消除了1383nm處的水吸收峰，使得1350-1450nm區(qū)域的

23、衰減大大降低，將工作波長(zhǎng)擴(kuò)展為1280-1625nm，全部可用波段比常規(guī)單模光纖增加了一半以上。所以G.652C、D光纖稱為波長(zhǎng)段擴(kuò)展單模光纖，也稱全波光纖或低水峰光纖。該光纖完全能夠滿足城域網(wǎng)大容量、高密集波分復(fù)用技術(shù)發(fā)展的需求。除了擴(kuò)展了工作波長(zhǎng)區(qū)域以外，G.652C的其他屬性與G.652A光纖基本相同，而G.652D光纖的其他屬性也與G.652B光纖基本相同，G.652D光纖的偏振模色散系數(shù)也比G.652C光纖嚴(yán)格很多，更加適合長(zhǎng)距離的傳輸。目前在我國(guó)通信系統(tǒng)中最常使用的是G.652B和G.652D光纖，有些專業(yè)光纖生產(chǎn)廠家也已經(jīng)將G.652A、B、C光纖淘汰，只生產(chǎn)G.652D光纖。第

24、五十七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2057G.653光纖又稱為色散位移光纖。在1550nm處同時(shí)具有最小的色散和最低的損耗。傳輸窗口主要在1550nm附近。G.653光纖(DSF) 在1550nm為零色散，由于非線性效應(yīng)，阻礙了WDM的應(yīng)用.第五十八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2058G.654光纖截止波長(zhǎng)位移到1530nm在1550nm窗口的損耗進(jìn)一步降低。 -0.15dB/km零色散點(diǎn)位于1310nm窗口。 芯子：純SiO2 包層：SiO2摻F 光纖的包層折射率略低于芯區(qū)。主要適用于需要很長(zhǎng)中繼距離的環(huán)境。摻雜對(duì)折射率的影響摻Ge,

25、P 折射率升高摻Be, F 折射率降低第五十九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2059G.655光纖又稱非零色散位移光纖。在1550nm窗口期望應(yīng)用的全部波長(zhǎng)范圍內(nèi)，光纖色散的絕對(duì)值不為零并處于某一范圍內(nèi)。主要適用于1550nm窗口的波分復(fù)用系統(tǒng)。其非零色散值可以有效抑制非線性效應(yīng)對(duì)DWDM系統(tǒng)的影響。第六十張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2060色散一方面使得傳輸脈沖展寬，產(chǎn)生碼間干擾，限制光纖向高速系統(tǒng)的發(fā)展；另一方面可有效抑制包括四波混頻在內(nèi)的非線性效應(yīng)。于是人們想出了一個(gè)兼顧色散和非線性兩種要素的折中解決方案，即將零色散點(diǎn)從1.55m移至

26、1.51m附近，使之在C 波段30nm 范圍內(nèi)色散值保持在26Ps/km.nm。這樣既可有效地抑制四波混頻效應(yīng)，又降低了1.55m低損耗窗口的色散，且提高了光纖的傳輸速率。這種光纖就是非零色散位移光纖，系指在1.55m處不是零色散的光纖，即G.655光纖。 G.655光纖 第六十一張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2061G.655A、G.655B 和 G.655C ITU-T根據(jù)對(duì)光纖1625nm波段的要求和PMD值的要求，將G.655光纖劃分為G.655A、G.655B和G.655C三個(gè)子類。G.655A光纖只規(guī)定了C波段的特性，而G.655B和G.655C規(guī)定了16

27、25nm處的衰減，同時(shí)增加了L波段的色散要求，增加了最大值同最小值間的差值，因此G.655A主要用于C波段而其它兩種可用于L波段。G.655B和G.655C光纖的基本要求均相同，但G.655C光纖對(duì)光纜的PMD鏈路設(shè)計(jì)值要求更嚴(yán)格，所以G.655C光纖具有更長(zhǎng)的傳輸距離。第六十二張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2062G.655光纖 康寧公司曾推出了零色散點(diǎn)位于1580nm附近的光纖，但由于這種光纖在1580nm以下波長(zhǎng)的色散量均為負(fù)值，因而大大降低了可用波長(zhǎng)資源。朗訊公司推出了零色散點(diǎn)在1531nm左右的True wave光纖，其在C波段的色散值為2.66ps。康寧公

28、司改進(jìn)了制作技術(shù)，很快推出了零色散點(diǎn)在1510nm左右的LEAF光纖，其在C波段的色散值小于10ps，略高于True wave光纖。 True wave光纖和LEAF光纖被統(tǒng)稱為G.655A光纖。第六十三張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2063G.655光纖 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)在1420nm處光纖的傳輸損耗也不過(guò)只有0.25dB/km，完全可以利用。因此繼C波段和L波段光通信系統(tǒng)開(kāi)通之后，波長(zhǎng)位于1430nm1530nm之間的S波段將近100nm帶寬的通信窗口開(kāi)始受到關(guān)注。而G.655A光纖卻使這一波段的波長(zhǎng)資源被浪費(fèi)。 為進(jìn)一步利用S波段，2000年法國(guó)阿爾卡特公司和日本住友

29、公司分別研究出了零色散點(diǎn)在1430nm左右的Teralight光纖和PureGuide光纖，即G.655B光纖。其零色散點(diǎn)越來(lái)越靠近G.652光纖的1310nm零色散波長(zhǎng)。這樣，光纖通信的可利用波長(zhǎng)資源與G.655A光纖相比大大增加。第六十四張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2064色散譜G.655B光纖G.655A光纖單模光纖的主要類型 第六十五張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2065+ Disp 輸入脈沖 輸出脈沖0.10.20.30.40.50.6衰減 (dB/km)1600170014001300120015001100波長(zhǎng)(nm)EDFA

30、頻帶 20 10 0-10-20色散(ps/nm.km)G.652 & G.654G.655G.653損耗與色散譜 第六十六張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2066C波段（15301565nm）和L波段（15651625nm）NZ-DSF光纖的衰減和色散特性在工作波長(zhǎng)范圍內(nèi)，具有非零但較小色散，具有很低損耗,利用色散補(bǔ)償技術(shù)，補(bǔ)償信號(hào)經(jīng)歷光纖傳輸后的總色散利用光纖放大技術(shù)，補(bǔ)償光傳輸后的幅度衰減單模光纖的主要類型 第六十七張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2067價(jià)格比 G.652光纖高出3倍 G.655光纖并未消除色散，在長(zhǎng)距離的高速通信系統(tǒng)中仍

31、需進(jìn)行色散補(bǔ)償，而且很難實(shí)現(xiàn)通道間距為 50GHz 的 WDM 系統(tǒng)?？恳苿?dòng)零色散的位置是不能徹底解決光纖色散問(wèn)題的。波長(zhǎng)資源被浪費(fèi)G.655光纖：第六十八張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2068G.656光纖寬帶傳輸用非零色散位移單模光纖為在1460-1625nm波長(zhǎng)區(qū)進(jìn)行多信道傳輸而優(yōu)化的光纖。其非零色散波長(zhǎng)區(qū)域在1460-1625nm，光纜截止波長(zhǎng)不大于1450nm，可在更寬的傳輸波段上(S、L和L共3個(gè)波段)應(yīng)用DWDM和CWDM傳輸技術(shù)。寬帶傳輸用非零色散位移單模光纖(G.656光纖)G.656光纖是近幾年新研制的用于DWDM和CWDM系統(tǒng)的更大帶寬的非零色散位移單模光纖。與G.655光纖相比，具有更寬的工作波長(zhǎng)(1460-1625nm)和更優(yōu)化的色散值，是一種更適合于未來(lái)光通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展需要的光纖，但目前還未進(jìn)入商用階段。第六十九張，PPT共八十二頁(yè)，創(chuàng)作于2022年6月2022/8/2069G.657光纖 G.657建議書(shū)推薦兩種光纖類型：A和B。A類型與熟知的G.652.D建議全面兼容，但是卻具備了很低的宏彎曲損耗。這種光纖用于彎曲半徑為10mm和15mm的場(chǎng)合，1550nm波長(zhǎng)下它們的最大彎曲損耗分別為0.75和0.025dB/彎角。相比之下，G.652.D光纖彎曲損耗僅在較大的彎曲半徑30mm時(shí)才給出了說(shuō)明。G.65