多模畸變

多模畸變

多模畸變(multimode distortion)又稱為模間色散或多模失真,是指多模光纖中,由不同特性的多個模的傳輸而產生的畸變。

光纖上的光脈衝形成了多個模,模是光沿著光纖傳播時所走的物理路徑,因為光從纖芯的包層反射。

與直覺相反,模越多頻寬越小。當光沿著光纖傳播時,因為多模畸變,光隨時間而擴散。TDM僅僅把通過光纖分成周期性的時間單位,每個信道獲得每個周期的一個時間單位。

中文名稱多模畸變
英文名稱multimode distortion
定  義多模光纖中,由不同特性的多個模的傳輸而產生的畸變。
套用學科通信科技(一級學科),光纖傳輸與接入(二級學科)

基本介紹

  • 中文名:多模畸變
  • 外文名:multimode distortion
  • 定  義:多個模的傳輸而產生的畸變
  • 套用學科:通信科技,光纖傳輸與接入
概念,工作原理,

概念

多模畸變(multimode distortion)又稱為模間色散或多模失真,是指多模光纖中,由不同特性的多個模的傳輸而產生的畸變。
光纖上的光脈衝形成了多個模,模是光沿著光纖傳播時所走的物理路徑,因為光從纖芯的包層反射。
與直覺相反,模越多頻寬越小。當光沿著光纖傳播時,因為多模畸變,光隨時間而擴散。TDM僅僅把通過光纖分成周期性的時間單位,每個信道獲得每個周期的一個時間單位。

工作原理

在多模光纖中除了材料色散波導色散以外,還存在模間色散,即多模畸變。光纖的V值越大,模式越多,各模式在同一頻率下的傳播常數β不同、群速不同,由此會引起色散。
在階躍折射率分布型光纖中,模間色散引起的脈衝展寬決定於光線束的最長路徑(最高次模)與最短路徑(基模)之間的時延差。在階躍多模光纖中,模間色散引起的脈衝展寬是主要的,要比波導色散和材料色散高出1個或2個數量級。如果採用雷射二極體作光源,其相對譜寬要比發光二極體小得多,則模間色散的作用相對更大。
對於梯度折射率分布型多模光纖,光線在纖芯中以類似於正弦形的軌跡前進。理論分析表明,當折射率分布沿徑向呈平方率分布時,具有自聚焦特性,不同模式的光線在光纖中傳輸的軸向速度近似為常數,即高次模和低次模齊頭並進,沒有模式間時延差引起的脈衝展寬。當然在實際情況下,由於折射率分布不可能是完全按平方律分布的,偏斜光線與子午光線之間的時差以及工藝的不完善等,均會引起模間色散。

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