Karakteristiske parametre for single-mode optisk fiber

1. Dæmpningskoefficient a: Dens definition og fysiske betydning er nøjagtig den samme som multimode fiber og vil ikke blive beskrevet yderligere her.

2. Dispersionskoefficient D (λ): Vi ved allerede, at spredningen af ​​optiske fibre kan opdeles i tre hoveddele: modusspredning, materialespredning og bølgelederdispersion. For single-mode optiske fibre er der på grund af implementeringen af ​​single-mode transmission ikke noget problem med modespredning, så deres spredning manifesterer sig hovedsageligt som materialespredning og bølgelederdispersion (samlet omtalt som intra mode spredning). Under hensyntagen til materialespredningen og bølgelederspredningen af ​​single-mode optiske fibre, samlet benævnt spredningskoefficient. Dispersionskoefficienten kan forstås som pulsudvidelsesværdien forårsaget af enhedsspektralbredden pr. kilometer fiber. Derfor er pulsudvidelsesværdien forårsaget af spredning i en L-kilometer fiber: σ=Δλ· D (λ) · L (2.17), hvor Δλ er lyskildens spektrale bredde og σ er roden gennemsnitlig kvadratudvidelsesværdi. Jo mindre spredningskoefficient, jo bedre. Jo mindre spredningskoefficienten for en optisk fiber er, jo større er dens båndbreddekoefficient, det vil sige jo større er dens transmissionskapacitet. For eksempel anbefaler CCITT, at spredningskoefficienten for single-mode optiske fibre ved en bølgelængde på 1,31 mikron bør være mindre end 3,5 ps/km.nm. Efter beregning er dens båndbreddekoefficient over 25000 MHz · km, hvilket er mere end 60 gange multimode fiber (båndbreddekoefficienten for multimode fiber er generelt under 1000 MHz · km).

3. Mode-feltdiameter d: Mode-feltdiameteren karakteriserer graden af ​​koncentreret optisk energi i en single-mode fiber. Da kun den fundamentale modus transmitteres i enkeltmodusfibre, groft sagt, er modusfeltdiameteren diameteren af ​​den fundamentale modusplet på den modtagende endeflade af enkeltmodusfiberen (faktisk fundamentalmoduslyset)

Stedet har ikke en klar grænse. Det kan groft antages (løst sagt), at modusfeltdiameteren d svarer til kernediameteren af ​​en enkeltmodusfiber.

4. Afskæringsbølgelængde λ c: Vi ved, at single-mode transmission kun kan opnås, når den normaliserede frekvens V af fiberen er mindre end dens normaliserede afskæringsfrekvens Vc, det vil sige, at kun den fundamentale tilstand transmitteres i fiberen , og alle andre højere-ordens tilstande er afbrudt. Det vil sige, at udover parametrene for optiske fibre som kerneradius og numerisk blænde, som skal opfylde visse betingelser, for at opnå single-mode transmission, er det også nødvendigt at få den optiske bølges bølgelængde til at vokse til en vis værdi, det vil sige λ Større end eller lig med λ c, som kaldes cutoff-bølgelængden af ​​single-mode optiske fibre. Derfor er betydningen af ​​afskæringsbølgelængden λ c den mindste arbejdsbølgelængde, der muliggør enkelt-mode transmission af optiske fibre. Det vil sige, at selvom alle andre betingelser er opfyldt, er det stadig umuligt at opnå single-mode transmission, hvis bølgelængden af ​​den optiske bølge ikke er større end cutoff-bølgelængden af ​​single-mode fiberen.

5. ReturnLoss: Refleksionstab, også kendt som returtab, refererer til decibelforholdet mellem det bagudreflekterede lys og inputlyset i den optiske ende. Jo større returtab, jo bedre, for at reducere påvirkningen af ​​reflekteret lys på lyskilden og systemet.

Den optiske enhed, der bruges i single-mode transmissionsudstyr er LD, som normalt kan opdeles i to bølgelængder på 1310nm og 1550nm i henhold til bølgelængde og kan opdeles i almindelig LD, højeffekt LD og DFB-LD (distribueret feedback optisk enhed) i henhold til udgangseffekt. Den mest almindeligt anvendte fiber til single-mode fibertransmission er G.652, med en tråddiameter på 9 mikron.