[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。  h2l;xt
 
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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。  &2'-v@kK  
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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：  6j#JhcS+  
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      ST连接器损耗：  %#6@PQ[R.  
RLF&-[mr3  
      2dB（两个ST连接器）  "oP^2|${  
tbrU>KCBD  
      光学损耗裕量：2  #Z&/w.D2  
%X}ZX|{O  
      则理论传输距离：  QX,$JM3  
G0FzXtu)q  
      L=（7 dB-2 dB-2 dB）/0.7dB/km=4.2 km  % rBzA<  
e`*}?N4d  
      L为传输距离，而根据光纤的带宽计算：  [KDxB>R<{  
BN/4O?jD9  
      L=B/F=400MHz.km/150MHz=2.6km  ;vn0%g  
 W!Tx%  
    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。    :]3X Ez  
3JazQU  
    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。  ,Oo`*'a[o7  
I-#H+\S  
    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。  7ZcF0h  
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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：  U(&c@u%  
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      B=132.5/（DlxDxL）GHz 1gI7$y+?  
GgO5
=|  
其中L为光纤的长度，Dl为谱线宽度，对于1550nm波长的光，其色散因数如表3为20 ps/（nm.km)，假设其光谱宽度等于1nm，传输距离为L=50公里，则有：  HC`0Ni1  
X>(1fra4  
      B=132.5/（DxL）GHz=132.5MHz  _]:b@gXUw  
}{0}$#zu  
    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。  o3WOp80hz  
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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。