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    單模光纖的特性和應用

    日期:2019-03-06 點擊:1470

    1、單模光纖通信系統組成

    單模光纖通信有許多獨特的優點,如衰減比多模光纖低得多,帶寬寬得多,可以在更長的距離傳輸更多的信息。光路從光源驅動

    電路控制的光源、光纖、光活動連接器、光電檢測器、到光接收機。

    2、單模光纖通信系統光源的選擇

    單模光纖通信系統對光源的要求很嚴格:第一,希望光源只有一種模式,而且要模式穩定性好;第二,要求光譜譜線密度窄;第

    三,光源發出的光功率大且穩定;第四,根據特殊場合需要,希望光源能夠同時發出幾個波長的光,便于波分復用技術的使用。

    動 態單模激光器:1).解理耦合腔形(C3激光器),其內部有長度分別為120um和135um,并且相互作用的耦合光波腔,這種激光

    器設計成只在兩個腔都 發生共振的單一波長上產生振蕩。閥值電流比較小、模式穩定性好。2).分布式布拉格反射型(DBR)激光器

    和分布反饋型(DFB)激光器。這兩種激光器內 部設有衍射刪,并且只有在當反射光柵中的布拉格條件得到滿足的一種波長上產生

    頻譜純的振蕩,激光器的模間間隔由衍射周期決定,同時通過控制衍射的周期控制 振蕩波長,使用方便,易集成。

    3、單模光纖損耗分析

    1).固有損耗是吸收損耗和瑞利散射損耗之和。原因:熔融摻雜石英的紫外吸收和紅外吸收在1.3um處總數值為0.03dB/km,很

    小可不計。還有由雜質和OH-引起。

    2).由于光纖彎曲半徑小,因此LP01導模到輻射模之間的功率耦合造成了微彎損耗。微彎損耗與模板尺寸的關系有關。

    3).接頭損耗:纖芯之間的軸向錯位引起的。

    4、單模光纖連接器的設計特點

    單模光纖通信系統所采用的光纖連接器特別難制作。單模光纖只有8um-10um,對準公差要求在1um之內,對準難。其次,菲涅

    爾反射損耗:光纖端面之間低折射率的空氣空隙,產生菲涅爾反射,其典型值一般為0.3dB。所以需要一種匹配的凝膠或匹配

    液。

    5、單模光纖通信系統色散

    由于單模光纖只傳輸一種模式,可以不受模式色散的影響。但一般激光器并非是單色的,對于不同的波長的傳輸速度不同,同時

    還存在材料色散和波導色散。

    6、單模光纖通信系統使用的光電檢測器

    為 了擴展傳輸距離,除了增大光發送器的光源功率外,主要還要提高檢測器的靈敏度。單模光纖通信系統大都采用異質結雪崩

    光電二極管,它是在InP襯底上涂覆一 層InGaAs,使InGaAs接收區和InP倍增區分開,保證了快速的光電響應。這是目前的單模

    光纖通信系統采用直接檢波方式下使用的檢測器。如果使用 更加先進的外差式檢波,大大提高了檢測器的靈敏度,可以對好幾

    個波分復用的光信號以很窄的頻率間隔進行傳輸。