[分享]单、多模光纤传输设备的原理解析 [复制链接]

    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。  )D8V;g(7F  
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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。  *'\xlsp#  
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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：  gK",D^6T*Y  
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      ST连接器损耗：  )^[PW&=W|x  
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      2dB（两个ST连接器）  !Jk|ha~r  
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      光学损耗裕量：2  |N+uEiJ  
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      则理论传输距离：  ?7cT$/4  
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      L=（7 dB-2 dB-2 dB）/0.7dB/km=4.2 km  P{[@t_  
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      L为传输距离，而根据光纤的带宽计算：  |L%d^m  
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      L=B/F=400MHz.km/150MHz=2.6km  w)Wg 8  
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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。    h$2lO^  
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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。  "Wn8}T*  
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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。  `HV~.C  
D?`|`Mu  
    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：  bO6LBSZx]  
/A"UV\H`f  
      B=132.5/（DlxDxL）GHz L)-1( e<x  
Cs?[ 
 
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：  
u[+/WFH  
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      B=132.5/（DxL）GHz=132.5MHz  a@s@E  
M)Z3q  
    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。  /6Olq6V  
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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。