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单、多模光纤传输设备的原理解析0 光纤传输设备传输方式可简单的分成:多模光纤传输设备和单模光纤传输设备。 d})_HH t[>y=89
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1. 多模光纤传输设备所采用的光器件是LED,通常按波长可分为850nm和1300nm两个波长,按输出功率可分为普通LED和增强LED——ELED。多模光纤传输所用的光纤,有62.5mm和50mm两种。 Gf2;[-h 72J@Dc
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在多模光纤上传输决定传输距离的主要因素是光纤的带宽和LED的工作波长,例如,如果采用工作波长1300nm的LED和50微米的光纤,其传输带宽是 400MHz.km,链路衰减为0.7dB/km,如果基带传输频率F为150MHz,对于出纤功率为-18dBm,接收灵敏度为-25 dBm的光纤传输系统,其最大链路损耗为7 dB,则可计算: \u}VqPDV ')]K&
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ST连接器损耗: rM~=`l}^ pO^gooV\
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2dB(两个ST连接器) )Dl r@/ x4@v$phyH
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光学损耗裕量:2 (.{ezNj* khSb|mR)
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则理论传输距离: *NEJ}sOH. tu.Tvtudzj
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L=(7 dB-2 dB-2 dB)/0.7dB/km=4.2 km XCh"fH cb ICO
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L为传输距离,而根据光纤的带宽计算: #)5imG } tl.I:A5L
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D&5R/I
L=B/F=400MHz.km/150MHz=2.6km E&uXI-f O3H~|R+^
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其中 B为光纤带宽,F为基带传输频率,那么实际传输测试时,L£2.6km,由此可见,决定传输距离的主要因素是多模光纤的带宽。 <'fbMPOk Mlr]-Gu5Z
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2. 单模传输设备所采用的光器件是LD,通常按波长可分为850nm和1300nm两个波长,按输出功率可分为普通LD、高功率LD、DFB-LD(分布反馈光器件)。单模光纤传输所用的光纤最普遍的是G.652,其线径为9微米。 J:cIl> :-Gf GL>]
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1310nm波长的光在G.652光纤上传输时,决定其传输距离限制的是衰减因数;因为在1310nm波长下,光纤的材料色散与结构色散相互抵消总的色散为0,在1310nm波长上有微小振幅的光信号能够实现宽频带传输。 +lo$-?<7 y^utMH
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1550nm波长的光在G.652光纤上传输时衰减因数很小,单纯从衰减因数考虑,1550nm波长的光在相同的光功率下传输的距离大于1310nm波长的光下的传输的距离,但是实际情况并非如此,单模光纤带宽B与色散因数D的关系为: 1S,G~? oSGx7dj+
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B=132.5/(DlxDxL)GHz `/hFTKZ B A\{dq:
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其中L为光纤的长度,Dl为谱线宽度,对于1550nm波长的光,其色散因数如表3为20 ps/(nm.km),假设其光谱宽度等于1nm,传输距离为L=50公里,则有: CQX<Gbwo rgth2y]
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B=132.5/(DxL)GHz=132.5MHz VLSn[R9q d=?Kk4Ag
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也就是说,对于模拟波形,采用1550nm波长的光,当传输距离为50公里时,传输带宽已经小于132.5 MHz,如果基带传输频率F为150MHz,那么传输距离已经小于50km,况且实际应用中,光源的谱线宽度往往大于1nm。 V^KnTCZXhq @|yRo8|
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从上式可以看出,1550nm波长的光在G.652光纤上传输时决定其传输距离限制的主要是色散因数。