多模光纤( 三 )

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传统的多模光纤网路常使用的发光二极体频宽按上面叙述的雷射器与发光管的比较来看，多模光纤使用雷射器做光源，其传输频宽应得到大幅度提高。但初步实验结果表明，简单地用雷射器代替LED做光源，系统的频宽不仅没有提高反而降低。经过IEEE专家组的研究发现，多模光纤的频宽还与光纤中的模功率分布或注入状态有关。在预製棒製作工艺中，光纤的轴心容易产生折射率凹陷。以前用LED做光源，是过满注入（OFL—OverFilled　Launch），光纤的全部模式（几百个）都被激励，每个模携带自己的一部分功率。光纤中心折射率的畸变只影响少数模式的时延特性，对光纤模频宽的影响相对有限。所测出的多模光纤频宽，对于用LED做光源的系统是正确的。也就是说可以用这样测出的频宽数据估算系统的传输速率和距离。但是，当用雷射器做光源时，雷射器的光斑仅几微米，发散角也比LED小，因而只激励在光纤中心传输的少数模式，每个模式都携带相当大的一部分功率，光纤中心折射率畸变对这些仅有的、少数模式时延特性的影响，使多模光纤频宽明显下降。因此不能用传统的过满注入（OFL）方法来测量用雷射器做光源的多模光纤的频宽。新标準将使用限模注入法（RML—Restricted　Mode　Launch）测量新一代多模光纤的频宽。用这种方法测出的频宽叫“雷射器频宽”或“限模频宽”，以前用LED做光源测出的频宽叫“过满注入频宽” 。两者分别表示用雷射器和LED做光源注入时的多模光纤频宽。限模注入和多模光纤雷射器频宽的标準由TIA　FO—2.2.1任务组起草。内容如下：FOTP—203规定了用来测量多模光纤雷射器频宽的光源的功率分布。要求光源经过一段短的多模光纤耦合之后，其近场强度分布应满足在中心30μm範围内光通量大于75%，在中心9μm範围内光通量大于25% 。新标準中没有推荐使用VCSEL做光源对频宽进行测量，这是考虑到不同厂家VCSEL的光功率分布差别很大。FOTP—204规定使用限模光纤将光源耦合入多模光纤进行雷射器频宽测量。限模光纤用来对过满注状态进行滤波，限制对多模光纤高次模的激励。限模光纤是一段芯径23.5μm，数值孔径0.208的渐变折射率多模光纤。这种多模光纤折射率梯度指数接近于2 。在850nm和1300nm过满注入条件下应有大于700MHz.km的频宽。限模光纤的长度应大于1.5米以消除泄漏模，并小于5米以避免瞬态损耗。选取芯径23.5μm是因为其产生的注入状态最接近VCSEL 。光源注入介绍在实际使用中，雷射器与多模光纤耦合可依照Gbit/s乙太网标準推荐的法：偏置注入为避免上述雷射器直接注入多模光纤出现的频宽恶化情况，标準规定使用模式调节连线（Mode　Conditioning　Patch　Cord—MCP）将雷射器输出耦合入多模光纤。模式调节连线是一段短的单模光纤，它的一端与雷射器耦合，另一端与多模光纤耦合。标準规定单模光纤输出光斑故意偏离多模光纤轴心一段距离，允许偏离的範围是17～24μm，其目的是避开中心折射率凹陷，但又不偏离太远，只是选择性地激励一小组较低次模。中心注入对摺射率分布理想，没有中心凹陷的多模光纤可以使用中心注入而不用模式调节连线。这样做的优点是可以有效提高多模光纤的雷射器频宽，减少网路系统的複杂性和降低系统成本，一根模式调节连线约80～100美元。单多模区别1、单模传输距离远2、多模传输频宽大3、单模不会发生色散，质量可靠4、单模通常使用雷射作为光源，贵，而多模通常用便宜的LED5、单模价格比较高6、多模价格便宜，近距离传输可以