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光纖橫截面上折射率的分布狀況。在很大程度上決定光纖的導(dǎo)波性能,主要有階躍分布和漸變或梯度分布兩種。給定的折射率剖面可在制備光纖預(yù)制棒過(guò)程中控制摻雜濃度來(lái)達(dá)到。
光纖的重要的傳輸參量之一。表征光纖所允許通過(guò)光波的調(diào)制信號(hào)的頻率上限。有限帶寬由光纖中各種色散造成。光纖長(zhǎng)度越長(zhǎng),其帶寬就越窄。光纖帶寬決定光纖的傳輸容量。
光纖帶寬的相對(duì)量度。因光纖帶寬近似地與其長(zhǎng)度成反比,故采用長(zhǎng)度帶寬乘積(如兆赫·公里為單位)就能反映光纖的實(shí)用帶寬性能。以此對(duì)不同光纖的帶寬性能作比較。
光纖集光性能的量度。是光纖芯區(qū)的最大折射率平方與包層折射率平方之差的平方根。根據(jù)國(guó)際組織建議,多模光纖的數(shù)值孔徑在通信用時(shí)為0.2,在其他應(yīng)用時(shí)則可取0.5,甚至更大。單模光纖的數(shù)值孔徑則較小。
光纖的歸一化頻率亦稱“V數(shù)”,表征光纖中傳輸模式的數(shù)量。眾多光纖參數(shù)可通過(guò)V數(shù)表示,如某一給定波長(zhǎng)下模式的數(shù)量,模式的截止條件,以及傳輸常量等。例如,躍階折射多模光纖的引導(dǎo)模式數(shù)量是V/2。對(duì)于給定的波長(zhǎng),當(dāng)V<2.405時(shí),躍階折射光纖轉(zhuǎn)化為單模光纖。V的數(shù)值為右圖所示。
其中a是纖芯半徑,ncore是纖芯折射率,nclad(
光纖歸一化頻率的別稱為“光纖V值”,光波導(dǎo)的重要參量。光波導(dǎo)電磁模式的截止頻率對(duì)于光纖波導(dǎo)結(jié)構(gòu)量的比。結(jié)構(gòu)量依賴于纖芯幾何尺寸和折射率剖面。V值決定著光波導(dǎo)中允許磚輸模式的多少,V值越大,傳輸模式數(shù)目越多。當(dāng)V值為2.4以下時(shí),光纖中只能通過(guò)單一個(gè)模,即單模光纖。
光纖主要分傳輸點(diǎn)模數(shù)類、折射率分布類兩大類,其中傳輸點(diǎn)模數(shù)類分單模光纖(Single Mode Fiber)和多模光纖(Multi Mode Fiber),折射率分布類光纖可分為跳變式光纖和漸變式光纖...
1.這個(gè)價(jià)位不是專線,是共享帶寬的2.100M不是假的哦,是這樣,加入你們10個(gè)人共享帶寬,平均每人就有10M,但通常情況下會(huì)更多,網(wǎng)線是ADSL的接入方式,而光纖不同,會(huì)比網(wǎng)線要快一些3.多少人就不...
你好,是是12根2芯單模光纖
是光波導(dǎo)的重要參量。因與光波頻率成正比,故得名。
倏逝波光纖布拉格光柵歸一化反射率特性研究
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基于光波導(dǎo)理論與光纖布拉格光柵(FBG)的模式耦合理論,對(duì)倏逝波FBG傳感器的能量衰減特性進(jìn)行了分析研究。最后得到了FBG的歸一化反射率的表達(dá)式,它是外部介質(zhì)折射率(SRI)和FBG纖芯直徑的函數(shù)。理論仿真顯示FBG歸一化反射率會(huì)隨著SRI增大和FBG腐蝕程度的加深而減小,呈非線性關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證明增大SRI(小于包層介質(zhì)折射率)或者增大FBG的腐蝕程度都會(huì)使光纖纖芯中的傳輸能量減小,增強(qiáng)倏逝波與外部媒介的相互作用,從而增加傳感器的靈敏度。
歸一化阻抗矩陣
在微波工程中,一般均以特性阻抗的相對(duì)值來(lái)判別電路匹配的程度。這樣得出的矩陣參量稱歸一化參量,由此所得的矩陣,稱歸一化矩陣。為此,應(yīng)首先將各端口的電壓、電流變換成歸一化量。仍以雙端口網(wǎng)絡(luò)為例,若其二端口傳輸線的特性阻抗分別為Zc1和Zc2時(shí),則歸一化電壓、電流按下式定義:
其中小寫的符號(hào)均表示歸一化量。這樣則有:
從而得到了阻抗的歸一化。把歸一化的電壓寫成歸一化電流的表示式,由此得到的阻抗矩陣就為歸一化阻抗矩陣:
脈沖頻率調(diào)制傳輸方式是模擬視頻光纖傳輸方式中傳輸質(zhì)量最高的方式之一,其原理是調(diào)制脈沖重復(fù)頻率隨信號(hào)幅度大小呈線性變化,而脈寬保持不變。PFM 是信號(hào)光強(qiáng)度調(diào)制前的一種預(yù)處理過(guò)程,信號(hào)經(jīng)過(guò)脈沖調(diào)制后,頻譜會(huì)變寬,并以此可以換取傳輸質(zhì)量的提高。而PFM 處理帶來(lái)的傳輸帶寬的增加,對(duì)于帶寬極寬的光纖來(lái)說(shuō)并不存在什么問(wèn)題,而且由于光源的非線性對(duì)系統(tǒng)的影響不大,故光調(diào)制深度可以增加,進(jìn)一步提高系統(tǒng)的信噪比。
通過(guò)脈沖頻率調(diào)制可實(shí)現(xiàn)單路視頻傳輸,多路視頻傳輸,視頻/數(shù)據(jù)傳輸。下面對(duì)幾種方案做簡(jiǎn)要描述。
單路視頻傳輸系統(tǒng)工作原理,在發(fā)射端基帶視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)預(yù)加重,進(jìn)行PFM 調(diào)制,然后去調(diào)制激光器。而在接收端通過(guò)PIN 管將光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào),經(jīng)過(guò)PFM 解調(diào)恢復(fù)出視頻信號(hào)。
視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)PFM 后,頻譜呈第一類貝塞爾函數(shù)分布,頻譜中含有無(wú)窮多個(gè)頻率分量,但功率譜主要集中在載波和低次諧波分量上,高次邊頻分量可略去不計(jì),因此PFM 信號(hào)可近似認(rèn)為具有有限頻譜?;鶐б曨l信號(hào)的帶寬為8MHz,經(jīng)過(guò)PFM 調(diào)制后,信號(hào)帶寬可限定在30 MHz以上而不會(huì)明顯影響PFM 性能。
不同于基帶視頻信號(hào)直接光強(qiáng)度調(diào)制方式,該系統(tǒng)對(duì)發(fā)光器件沒有特殊要求,可以根據(jù)實(shí)際工程需要選用不同的發(fā)光器件。如多模850nm 波長(zhǎng)LED 滿足4 公里以內(nèi)應(yīng)用,單模1310nm波長(zhǎng)LD 滿足30 公里以內(nèi)應(yīng)用,單模1550nm 波長(zhǎng)DFB 激光器滿足100 公里以內(nèi)應(yīng)用。無(wú)論是多模LED,還是單模LD,系統(tǒng)都具有良好的性能。批量測(cè)試結(jié)果表明,系統(tǒng)經(jīng)過(guò)光纖傳輸后,系統(tǒng)主要指標(biāo)為:加權(quán)信噪比為60dB,微分增益為3%,微分相位為3°。
由于PFM 信號(hào)解調(diào)輸出噪聲功率譜密度和調(diào)頻信號(hào)解調(diào)輸出噪聲功率譜密度一樣,呈三角形噪聲特性,造成高頻端噪聲大而低頻端噪聲小的現(xiàn)象。為了克服這種現(xiàn)象,在設(shè)計(jì)中往往采用預(yù)加重和去加重電路。預(yù)加重使視頻信號(hào)在頻率上人為地加以預(yù)傾斜,使高頻端升高,低頻端壓低。在接收端解調(diào)時(shí),由于信號(hào)高頻端電平提升而使解調(diào)信噪比有所提高,而低頻端則有所降低,從而均衡了帶內(nèi)信噪比的分布。另外,預(yù)加重對(duì)低頻成分起著壓縮作用,也壓縮了亮度信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍,從而降低了微分增益和微分相位的失真。
通過(guò)將多路視頻分別調(diào)制于不同的頻率范圍,然后進(jìn)行頻分復(fù)用,可以在單根光纖中實(shí)現(xiàn)多路視頻傳輸。
從理論上講,光纖和光器件的帶寬極大,完全滿足8 路以上多路視頻頻分復(fù)用的帶寬要求。但實(shí)際上由于采用的分立元件,特別是高頻電容和電感的精密度和穩(wěn)定性不夠,使得PFM中心頻率的穩(wěn)定性不好,中心頻率會(huì)隨時(shí)間和溫度漂移,加上帶通濾波器的特性也會(huì)隨溫度變化,給多路視頻復(fù)用帶來(lái)很多不穩(wěn)定因素。所以較為成熟的也只是四路圖象的頻分復(fù)用。
脈沖頻率調(diào)制傳輸方式是目前模擬視頻光纖傳輸方式中傳輸質(zhì)量最高的方式之一,其原理是調(diào)制脈沖重復(fù)頻率隨信號(hào)幅度大小呈線性變化,而脈寬保持不變。PFM 是信號(hào)光強(qiáng)度調(diào)制前的一種預(yù)處理過(guò)程,信號(hào)經(jīng)過(guò)脈沖調(diào)制后,頻譜會(huì)變寬,并以此可以換取傳輸質(zhì)量的提高。而PFM 處理帶來(lái)的傳輸帶寬的增加,對(duì)于帶寬極寬的光纖來(lái)說(shuō)并不存在什么問(wèn)題,而且由于光源的非線性對(duì)系統(tǒng)的影響不大,故光調(diào)制深度可以增加,進(jìn)一步提高系統(tǒng)的信噪比。
通過(guò)脈沖頻率調(diào)制可實(shí)現(xiàn)單路視頻傳輸,多路視頻傳輸,視頻/數(shù)據(jù)傳輸。下面對(duì)幾種方案做簡(jiǎn)要描述。
單路視頻傳輸系統(tǒng)工作原理如圖1,在發(fā)射端基帶視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)預(yù)加重,進(jìn)行PFM 調(diào)制,然后去調(diào)制激光器。而在接收端通過(guò)PIN 管將光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào),經(jīng)過(guò)PFM 解調(diào)恢復(fù)出視頻信號(hào)。
圖1 單路視頻傳輸系統(tǒng)原理圖
視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)PFM 后,頻譜呈第一類貝塞爾函數(shù)分布,頻譜中含有無(wú)窮多個(gè)頻率分量,但功率譜主要集中在載波和低次諧波分量上,高次邊頻分量可略去不計(jì),因此PFM 信號(hào)可近似認(rèn)為具有有限頻譜?;鶐б曨l信號(hào)的帶寬為8MHz,經(jīng)過(guò)PFM 調(diào)制后,信號(hào)帶寬可限定在30 MHz以上而不會(huì)明顯影響PFM 性能。
不同于基帶視頻信號(hào)直接光強(qiáng)度調(diào)制方式,該系統(tǒng)對(duì)發(fā)光器件沒有特殊要求,可以根據(jù)實(shí)際工程需要選用不同的發(fā)光器件。如多模850nm 波長(zhǎng)LED 滿足4 公里以內(nèi)應(yīng)用,單模1310nm波長(zhǎng)LD 滿足30 公里以內(nèi)應(yīng)用,單模1550nm 波長(zhǎng)DFB 激光器滿足100 公里以內(nèi)應(yīng)用。無(wú)論是多模LED,還是單模LD,系統(tǒng)都具有良好的性能。批量測(cè)試結(jié)果表明,系統(tǒng)經(jīng)過(guò)光纖傳輸后,系統(tǒng)主要指標(biāo)為:加權(quán)信噪比為60dB,微分增益為3%,微分相位為3°。
由于PFM 信號(hào)解調(diào)輸出噪聲功率譜密度和調(diào)頻信號(hào)解調(diào)輸出噪聲功率譜密度一樣,呈三角形噪聲特性,造成高頻端噪聲大而低頻端噪聲小的現(xiàn)象。為了克服這種現(xiàn)象,在設(shè)計(jì)中往往采用預(yù)加重和去加重電路。預(yù)加重使視頻信號(hào)在頻率上人為地加以預(yù)傾斜,使高頻端升高,低頻端壓低。在接收端解調(diào)時(shí),由于信號(hào)高頻端電平提升而使解調(diào)信噪比有所提高,而低頻端則有所降低,從而均衡了帶內(nèi)信噪比的分布。另外,預(yù)加重對(duì)低頻成分起著壓縮作用,也壓縮了亮度信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍,從而降低了微分增益和微分相位的失真。
通過(guò)將多路視頻分別調(diào)制于不同的頻率范圍,然后進(jìn)行頻分復(fù)用,可以在單根光纖中實(shí)現(xiàn)多路視頻傳輸。其發(fā)射部分原理框圖如圖2,接收部分原理是發(fā)射部分的逆過(guò)程。
從理論上講,光纖和光器件的帶寬極大,完全滿足8 路以上多路視頻頻分復(fù)用的帶寬要求。但實(shí)際上由于目前采用的分立元件,特別是高頻電容和電感的精密度和穩(wěn)定性不夠,使得PFM中心頻率的穩(wěn)定性不好,中心頻率會(huì)隨時(shí)間和溫度漂移,加上帶通濾波器的特性也會(huì)隨溫度變化,給多路視頻復(fù)用帶來(lái)很多不穩(wěn)定因素。所以目前較為成熟的也只是四路圖象的頻分復(fù)用。