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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 802]M
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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。 G f2;[-h ud~VQXZo
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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 b} q(YgH<
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ST连接器损耗： rM~=`l}^ sO f)/19
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2dB（两个ST连接器） )Dl r@/ zqE8PbU0M;
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光学损耗裕量：2 (.{ezNj* zDQ\PZ~
&Ct6@PE tIp\MXkTQ&
则理论传输距离： *NEJ}sOH. h 19.b:JT
L O`y.I2 jWb\"0)
L=（7 dB-2 dB-2 dB）/0.7dB/km=4.2 km XCh "fH ,~6 8~_)
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L为传输距离，而根据光纤的带宽计算： #)5imG } V[2<ha[n>
"+q\Ez# W3{5Do.h
L=B/F=400MHz.km/150MHz=2.6km E&uXI-f )8A=yrTIT
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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 ! C) >
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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> ]a@v)aa-
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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$-?<7 #$
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+D tm')^L B2+_F"<;
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~? Jut'xA2Dr
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B=132.5/（DlxDxL）GHz `/hFTKZ B I 7-PF?
&~u&b$kE jzOMjz~:)
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 ;U:o'9^9T
-[sH&zI[ M`g Kt (3
B=132.5/（DxL）GHz=132.5MHz VLSn[R 9q Jv$2w H
G*0+0m/ z%-"' Y]
也就是说，对于模拟波形，采用1550nm波长的光，当传输距离为50公里时，传输带宽已经小于132.5 MHz，如果基带传输频率F为150MHz，那么传输距离已经小于50km，况且实际应用中，光源的谱线宽度往往大于1nm。 V^KnTCZXhq /U Rj$ |
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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。
