目前許多光纜產(chǎn)品的參數(shù)中，往往光纖帶寬這一名詞，而且使用MHz.km為單位。理論上，光纜的帶寬可以做到無(wú)窮大，為什么還要有光纖帶寬一說(shuō)呢？單位不是常見(jiàn)的MHz而是MHz與長(zhǎng)度km的乘積？
光纖作為一種傳輸?shù)妮d體，其本身具有高帶寬、低重量、長(zhǎng)距離的優(yōu)點(diǎn)但是光纖的主要材料是二氧化硅，和常見(jiàn)的玻璃是同一種材料，和真空相比，不同的波長(zhǎng)、經(jīng)過(guò)不同的傳輸路徑，到達(dá)接收端時(shí)肯定會(huì)有時(shí)間差，這個(gè)時(shí)間差帶來(lái)的影響就是色散，雨后的彩虹也是同樣的道理。多模光纖與單模光纖相比，具有較粗的纖芯直徑，意味著光信號(hào)的傳輸途徑較多，帶來(lái)的結(jié)果便是嚴(yán)重的模式色散，多模光纖的光發(fā)射器光波長(zhǎng)較寬，色散比較嚴(yán)重，因此傳輸距離較近。單模光纖的纖芯直徑較小，光信號(hào)的傳輸途徑很少，模式色散較小，激光發(fā)射器的光純度較高，因此傳輸距離較遠(yuǎn)。考慮到多模光纜的傳輸距離和光發(fā)射器、插接件等光纖附件的低成本因素，在智能建筑的室內(nèi)和短距離的室外應(yīng)用中，多模光纜占據(jù)很大的比例。
光源所出射的能量耦合進(jìn)入多模光纖的過(guò)程被成為光注入方式。一般有滿注入和限模注入兩種方式。當(dāng)使用LED光源時(shí)是滿注入的，即光源出射光斑大小和多模光纖的纖芯大小是匹配的，這時(shí)脈沖在光纖內(nèi)傳輸時(shí)將完全激發(fā)多模光纖的傳導(dǎo)模式，能量集中于中間模式群，高階模式群和低階模式群的影響很小。而限模注入時(shí)，由于入射光斑只覆蓋了部分纖芯，當(dāng)其傳導(dǎo)時(shí)，也只是激發(fā)了部分傳導(dǎo)模式群。當(dāng)入射光斑在纖芯的不同位置時(shí)，所激發(fā)的模式群也不同，導(dǎo)致模間色散的差別而使得傳輸光纖的帶寬性能變化。因此愛(ài)達(dá)訊布線工程師認(rèn)為在限模注入時(shí)，必須確定入射的位置和角度，否則光纖支持的傳輸距離將發(fā)生變化。
光線的帶寬是一段光纖所能通過(guò)的最大調(diào)制頻率脈沖的調(diào)制頻率和光纖長(zhǎng)度的乘積，是一個(gè)表征多模光纖光學(xué)特性的綜合指標(biāo)，比如普通光纜的光發(fā)射器一般都是LED（發(fā)光二極管），要求光纜在850nm的至少要達(dá)到200MHz的帶寬，OM3光纜的光發(fā)射器為VCSEL（垂直腔面發(fā)射激光器），要求光纜在850nm時(shí)要達(dá)到2000MHz。受到諸多因素的影響，如光源，耦合方式，波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，以及接收器性能等撇開(kāi)其他的影響因素，對(duì)光纖本身而言，決定其帶寬的本身因素是多模光纖的色散特性。 考慮到單模光纖內(nèi)光傳輸途徑很少，模間色散較小，甚至可以忽略不計(jì)，與之相配的LD光發(fā)射器的激光色散較小，因此光纖的帶寬目前僅限為多模光纖，單模光纖的傳輸帶寬可以理解為是無(wú)限的，但是其本身對(duì)于插接件要求高，因此單模光纜一般作為長(zhǎng)距離的通信的選擇。
|
