愛(ài)達(dá)訊工程師淺談---常見(jiàn)的3種單模光纖

單模光纖(SingleModeFiber):中心纖芯很細(xì)(芯徑一般為9或10μm),單包層外徑125μm,表示為9/125μm。只能傳輸一個(gè)模式(兩個(gè)偏振態(tài)簡(jiǎn)并)。因此,其模間色散很小,適用于遠(yuǎn)程通訊,但還存在著材料色散和波導(dǎo)色散,這樣單模光纖對(duì)光源的譜寬和穩(wěn)定性有較高的要求,即譜寬要窄,穩(wěn)定性要好。 
  
  后來(lái)發(fā)現(xiàn)在1310nm波長(zhǎng)處,單模光纖的總色散為零。從光纖的損耗特性來(lái)看,1310nm正好是光纖的一個(gè)低損耗窗口。這樣,1310nm波長(zhǎng)區(qū)就成了光纖通信的一個(gè)很理想的工作窗口,也是現(xiàn)在實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的主要工作波段。1310nm常規(guī)單模光纖的主要參數(shù)是由國(guó)際電信聯(lián)盟ITU-T在G652建議中確定的,因此這種光纖又稱G652光纖。我國(guó)已敷設(shè)的光纖光纜絕大多數(shù)是這類光纖。隨著光纖光纜工業(yè)和半導(dǎo)體激光技術(shù)的成功推進(jìn),光纖線路的工作波長(zhǎng)可轉(zhuǎn)移到更低損耗(0.22dB/km)的1550nm光纖窗口。

G.653單模光纖

滿足ITU-T.G.653要求的單模光纖, 常稱色散位移光纖(DSF=Dispersion Shifled Fiber),其零色散波長(zhǎng)移位到損耗極低的1550nm處。但是DSF的存在嚴(yán)重不足,在1550nm附近低色散區(qū)存在有害的四波混頻等光纖非線性效應(yīng),阻礙光纖放大器在1550nm窗口的應(yīng)用。

四波混頻(Four-Wave Mixing,FWM) 亦稱四聲子混合,是光纖介質(zhì)三階極化實(shí)部作用產(chǎn)生的一種光波間耦合效應(yīng),是因不同波長(zhǎng)的兩三個(gè)光波相互作用而導(dǎo)致在其它波長(zhǎng)上產(chǎn)生所謂混頻產(chǎn)物,或邊帶的 新光波,這種互作用可能發(fā)生于多信道系統(tǒng)的信號(hào)之間,可以產(chǎn)生三倍頻、和頻、差頻等多種參量效應(yīng)。
  
  發(fā)生四波混頻的原因是入射光中的某一個(gè)波長(zhǎng)上的光會(huì)使光纖的折射率發(fā)生改變,則在不同的頻率上產(chǎn)生了光波相位的變化,從而產(chǎn)生了新的波長(zhǎng)的光波。
  
  在DWDM系統(tǒng)中,當(dāng)信道間距與光纖色散足夠小且滿足相位匹配時(shí),四波混頻將成為非線性串?dāng)_的主要因數(shù)。當(dāng)信道間隔達(dá)到10GHZ 以下時(shí),F(xiàn)WM 對(duì)系統(tǒng)的影響將最嚴(yán)重。
  
  愛(ài)達(dá)訊安防工程師認(rèn)為,四波混頻對(duì)DWDM系統(tǒng)的影響主要表現(xiàn)在:(1)產(chǎn)生新的波長(zhǎng),使原有信號(hào)的光能量受到損失, 影響系統(tǒng)的信噪比等性能;(2)如果產(chǎn)生的新波長(zhǎng)與原有某波長(zhǎng)相同或交疊,從而產(chǎn)生嚴(yán)重的串?dāng)_。四波混頻的產(chǎn)生要求各信號(hào)光的相位匹配,當(dāng)各信號(hào)光在光纖的零色散附近傳輸時(shí),材料色散對(duì)相位失配的影響很小,因而較容易滿足相位匹配條件,容易產(chǎn)生四波混頻效應(yīng)。
  
  目前的DWDM系統(tǒng)的信道間隔一般在100GHZ ,零色散導(dǎo)致四波混頻成為主要原因,所以,采用G.653 光纖傳輸DWDM系統(tǒng)時(shí),容易產(chǎn)生四波混頻效應(yīng),而采用G.652 或G.655 光纖時(shí),不易產(chǎn)生四波混頻效應(yīng)。但G.652 光纖在1550nm 窗口存口存在一定的色散,傳輸10G信號(hào)時(shí),應(yīng)加色散補(bǔ)償,G.655 光纖在1550nm 窗口的色散很小,適合10G DWDM 系統(tǒng)的傳輸。。

G.655單模光纖

滿足ITU-T.G.655要求的單模光纖, 常稱非零色散位移光纖或NZDSF(=NonZero Dispersion Shifted Fiber)。屬于色散位移光纖,不過(guò)在1550nm處色散不是零值(按ITU-T.G.655規(guī)定,在波長(zhǎng)1530-1565nm范圍對(duì)應(yīng)的色散值為 0.1-6.0ps/nm.km),用以平衡四波混頻等非線性效應(yīng)。 

 

   來(lái)源:千家綜合布線網(wǎng)
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