任意折射率分布单模光纤的色散

本文解决了任意折射率分布单模光纤色散的精确计算问题。文中提出了‘光纤光学尺寸’的概念,並由此导出了新的单模色散公式。色散公式中的各参数分别利用变分-有限元法和Sellmeier系数算出。利用依此编制的计算机程序研究了折射率中间凹陷对阶跃单模光纤色散的影响,计算了各种方次律分布单模光纤在1.3μm、1.55μm两个低损窗口处的色散曲线。全部计算工作是在DJS-8计算机上完成的。文中提供的方法不仅可用于精确计算实际单模光纤的色散,还可用来研究新型光纤,为单模光纤的设计制造和测量提供重要资料。     

W型单模光纤的色散特性

本文用有限元法和优选法计算了阶跃型双包层单模光纤在低损耗窗口(1.3μm和1.55μm波长附近)的色散特性。通过对其结构参数选择所作的优化,得到三种典型结构的数据,为这种光纤的设计、制造提供了参考。     

相移法测量单模光纤色度色散

本文讨论了采用相移法测量光纤色度色散的技术。对单模光纤的色散谱进行测量,得出单模光纤的零色散波长和色度色散随波长变化的斜率。此外,还对多模光纤的色度色散进行了测量。本文对测量精度作了理论分析,计算了随机噪声对相移测量的影响。 分别在二个波长区域——短波长区域(0.85μm附近)和长波长区域(1.3μm附近)对多模光纤和单模光纤的色度色散进行了测量,所得结果与用其它方法所测得的结果符合良好。     

阶跃单模光纤中传播常数的近似解析公式及其应用

本文给出了阶跃单模光纤传播常数的近似公式,较之Rudolph-Newmann近似更为精确;特别是在常用的V值范围内,其相对误差约为万分之几。从这个公式出发,还推导出了计算阶跃单模光纤若干传输特性的公式,如光纤芯中所占的能量比率,光纤的色散系数等,结果都与精确计算的相一致。这个解析公式将为了解单模光纤,为其工程设计和计算提供方便。     

新型的光纤结构

新型的单模光纤结构有希望使光纤在1.55μm最小衰减波长处的色散减小。为了改变波导色散,光纤设计者采取改变波导折射率分布的方法研制出几种新型的单模光纤。     

单模光纤设计和性能的进展

本文对近年来长波长单模光纤设计和性能的进展作了综合评述。常规单模光纤的零色散波长在1．3μm有匹配包层和压低包层两种折射率分布，设计和选择芯径d、折射率差△、归一化频率V、截止波长λε、建模直径dp等参数时，要使1．3μm的损耗、色散和抗弯能力等性能最佳化。于是考虑波导色散抵消材料色散，使零色散波长移至最低损耗波长1．55μm及其附近窗口。这类光纤称为色散移位和色散平坦单模光纤，其折射率分布有三角形、分隔纤芯和四包层等几种设计。将MCVD、OVD、VAD、PCVD四种工艺的设计和性能列表相互比较。最后总结光纤通信所用单模光纤的现状和前景。     

140Mb/s、565Mb/s光纤通信系统的传输考虑

一、前言一般认为单模光纤的带宽是很宽的,但是由于单模光纤中存在材料色散和波导色散,以及系统的光源在高速调制下谱线变宽,而且具有随机性质,与光纤的色散相互作用后产生模分配噪声,限制了系统的传输带宽和通信距离。目前的办法是使系统工作在石英光纤的零色散波长(1.3μm),这样可以减免模分配噪声。但光纤在1.3μm的衰减不是最小,衰减最小的波长是在1.55～1.6μm处。     

50公里单模光纤色散的测量

利用五个正弦调制的激光二极管,测量了长50公里的单模光纤的色散。结果表明,该方法能在1.2-1.6μm光谱范围测定光损耗为33分贝的单模光纤之色散特性。     

单模阶跃弱导光纤的色散计算

本文提出了单模阶跃弱导光纤色散的一个物理意义较直观的公式。给出了u、du/dv和d~2u/dv~2的近似公式,使色散和零色散光纤参数的计算大为简化。此外,还对残余色散以及溶凝和淬硬石英的计算结果进行了讨论。     

单模光纤在市内通信网中的应用

对于一个通信系统的要求主要是两条。一是无中继通信的距离要长;二是能传输的信息量要大;对于数字通信来说,便是在规定的误码率条件下得到最高的通信码速。当长波长(1.3μm,1.55μm)光纤传输发展起来之后,光纤的衰耗性能已降到短波长(0.85μm)光纤的三分之一到四分之一以下,从而限制长距离光纤通信的因素主要是光纤的色散。为降低光纤的色散(模间色散),这使单模传输显出它突出的优越性。由于在1.3μm 波长,单模光纤的色散可以得到最低值,     

英国BT研制出1.55μm波长用低损耗零色散单模光纤

因制作1.55μm高性能窄光谱带宽激光器存在困难,必须研制普通的多纵模激光器也能在该波长使用的单模光纤。英国电信研究所(BT)最近研制出在1.55μm传输窗口很低损耗,零色散的单模光纤。光纤色散有材料色散和波导色散。经研究,材料色散随波长增加而增加;波导色散则随波长增加有所下降,在二者互相低消的临界点即能获得零色散。BT研制人员们发现,通过增加GeO含量来提高纤芯与包层之间的折射率差,能改善光纤的材料色散;再把纤芯的半径减小到大约2.3μm,能获得较高的波导色散值。以这种方式制作的光纤证明,把零色散移到1.55μm波长没有什么问题。但难以     

新型的光纤结构

新型单模波导结构,有可能在光纤的最小衰减波长1.55μm处减小光色散,为了改变光纤的波导色散,光纤设计者们通过调整波导中折射率的分布而研制出这样一些结构。     

色散补偿对改进单模光纤开关特性的研究

对单模光纤的开关特性进行了分析和计算 ,得出了色散光纤中不仅存在开关信号延迟的结果 ,而且开关速度将受到限制 .给出了计算色散光纤及色散补偿光纤开关时间 (上升时间或下降时间 )的公式。公式表明 ,色散光纤的开关时间与色散绝对值的平方根成正比 ,与长度的平方根成正比。工作在 1.55μm波长、长 1km的 G.6 52光纤 ,开关时间约为 7ps。采用色散补偿技术时 ,开关时间与各段光纤色散与长度乘积的累加和的绝对值的平方根成正比。合理选择各段光纤的参数 ,可使开关时间降到1ps以下 ,这时影响开关时间的将是高阶色散。     

日本的特种光纤

日本光纤制造商的一些较新型产品有:色散位移光纤、保偏光纤和1.55μm单模光纤。包括日立电缆公司在内的四家主要制造商目前正在研制上述光纤中的一种或几种光纤,并且提供光纤样品。据古河电工公司透露,该公司准备今年就向市场投放色散位移光纤。这种光纤允许大长度线路内的中继器有较大的间距。据说,古河电工公司的1.55μm单模光纤和保偏光纤已准备就绪,但与之相配用的器件和     

为苏格兰法因湖海底光缆系统制造的单模光纤

引言单模光纤作为海底光缆用的长距离传输媒介是有特殊吸引力的,已报导其损耗在1.3及1.55μm分别低达0.5dB/km及0.2dB/km。对较长波长具有兴趣是因为在1.3μm时硅的材料色散达到零,还有可能总的色散为零,并且在1.55μm于最低损耗窗口附近能得到最宽带宽。在1.3μm和1.55μm波长,光纤的损耗、带宽与接头损耗之间的折衷数及系统的最终性能尚不清楚。本文描述了5海里(9.5km)海底光缆系统中用的单模光纤的研制和生产情     

单偏振单模微结构聚合物光纤的设计

设计了一种聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基的单偏振单模(SPSM)微结构聚合物光纤(MPOF)。采用全矢量平面波展开法并结合完美匹配边界条件,对其偏振特性进行了理论模拟。详细讨论了微结构光纤参数的变化对单偏振单模带宽和工作波长的影响,发现在0.57～0.71μm的可见光波长范围,由于基模两个正交偏振模的截止波长不同,这种微结构聚合物光纤只能传输基模中的一个偏振模。光束传播法计算表明,在波长0.65μm处具有7圈空气孔的单偏振单模微结构聚合物光纤的传导偏振模约束损耗仅为1.24dB/m,这种低损耗的单偏振单模微结构聚合物光纤可有效消除传统保偏光纤固有的偏振串扰和偏振模色散。     

560Mb/s单模光纤系统传输试验

本文介绍在1.3μm单模光纤1116米距离上进行560Mb/s传输试验的结果。 近年来光纤在1.3μm的零色散窗口和1.55μm的低损耗窗口促成单模光纤高速率、长距离通信系统的发展。形成此项系统可采用波分复用或强度调制技术,目前情况,从设备复杂性和技术可实现性考虑,后者都较经济可靠且易于实现。本文报导采用强度调制技术直接调制560Mb/s信号单模光纤系统传输试验的部分工作。     

新一代的单模光纤设计

本文简述了单模光纤设计进展的四个阶段。从常规单模光纤开始，零色散波长于光纤通信工作的１．３１μｍ，其后激光管技术改进和光纤放大器实用化，使光纤通信工作波长转移，相应地出现零色散移位至１．５５μｍ的单模光纤。     

单模光纤光缆的设计与制造

本文根据1.3μm工作波长的最佳光纤设计对单模光纤的光损耗和波长色散作了评价,并探讨了两种光缆结构及其光学性能。     

多模光纤布里渊散射阈值理论分析与计算

针对目前受激布里渊散射(SBS)阈值研究主要针对单模光纤,而对多模光纤研究较少的现状,理论分析和计算了多模光纤SBS阈值特性。结果表明:对于多模光纤,由于其多个模式的布里渊增益谱叠加导致频谱展宽,其布里渊增益谱最大增益1.667 5×10-11 m/W较单模光纤偏低。根据多模光纤布里渊散射增益,通过SBS阈值公式获得了50/125μm阶跃折射率多模光纤和渐变折射率多模的SBS阈值与光纤长度、衰减系数、纤芯半径之间的关系。理论分析可知,阶跃折射率多模光纤的SBS阈值是渐变折射率多模光纤的4.5倍,更不容易发生SBS非线性效应。