第13讲单模光纤.doc

第十三讲单模光纤(3学时)
参考书廖延彪《光纤光学》
单模光纤的特征参数
数值孔径(Numerical Aperture)
影响光纤的弯曲特性
测试方法:远场扫描
MFD数值孔径(Mode Field Diameter)
采用高斯近似,光强下降为中心最大值1/e2处直径
MFD与波长有关,l越大,MFD越大。
1/e2
r=0
1
I
r=a
r=-a
MFD=2a
lc处,MFD略大于几何芯径。
Fibercore公司掺铒光纤参数
DF1500F-980
Cut-off Wavelength
900nm-970nm
Numerical Aperture
-
Mode Field Diameter
(980nm),(1550nm)
截止波长lc(Cutoff Wavelength)
工作波长应大于lc,lc一般略小于工作波长。
测试方法:波长扫描
几何参数
Cladding Diameter
125±1mm/80±1mm
Core Cladding Concentricity
<1mm
Coating Diameter
240±10mm/160±10mm
测试方法:远场扫描、近场扫描、变孔径、横向位移等
机械参数
Proof Test
>1%(100kpsi)
单模光纤的损耗(attenuation)

吸收(本征吸收、红外吸收、紫外吸收、重金属吸收、OH-吸收)、瑞利散射(天空颜色)、波导缺欠等
损耗的定义及计算:
3dB/50%;10dB/10%。目前水平:/******@1550nm、/******@1300nm
光纤的色散(dispersion)
速度延迟,决定通信系统带宽
模色散
多模光纤中最主要的色散
材料色散
n=n(l):l增大,n变小,速度增加。
波导色散
b=b (l):l增大,b变小,速度变小。
材料色散和波导色散可以相互抵消,(G652光纤)
色散系数B单位:ps/,通常为2~20。减小谱宽可以减小色散
色散位移技术,G655光纤,损耗小及利用EDFA技术
偏振模色散(PMD):由双折射引起
特点:与光源谱宽无关,随机性。单位:ps/km1/2
限制通信带宽的最后瓶颈,
光纤的带宽(Bandwidth)
、10G、40G、160G