光信號通過光纖傳輸引起光信號畸變伍宦、脈沖展寬芽死。由于光信號能量是由不同頻率和模式成分共同承載的，因而引起色散的原因與機理也是多方面的次洼。色散的主要機理與類型包括：多模光纖的模式色散（或稱模間色散）关贵；由于光纖材料固有的折射率對波長依賴性而產(chǎn)生的波導色散；以及單模光纖中兩種不同偏振模式傳輸速度不同而引起的偏振色散卖毁。
摘要：光信號通過光纖傳輸引起光信號畸變揖曾、脈沖展寬。由于光信號能量是由不同頻率和模式成分共同承載的，因而引起色散的原因與機理也是多方面的翩肌。色散的主要機理與類型包括：多模光纖的模式色散（或稱模間色散）模暗；由于光纖材料固有的折射率對波長依賴性而產(chǎn)生的波導色散；以及單模光纖中兩種不同偏振模式傳輸速度不同而引起的偏振色散念祭。
一兑宇、模間色散
多模光纖中，即使對同一波長，不同傳輸模式仍具有不同的群速度，即傳播速度不同扛禽，由此引起的脈沖展寬骇径，稱為“模間色散”。模間色散引起的脈沖展寬是各種色散因素中影響嚴重的一種钝凶。并且，傳輸?shù)哪Ｊ皆蕉啵}沖展寬越嚴重再登。
模間色散是發(fā)生在多模光纖和其他波導中的一種信號畸變機制。在多模光纖中晾剖，以不同入射角射入光纖的光線都被定義了一條路徑或一種模式锉矢。由于各個模式的傳輸路徑不同，其傳輸速度（即群速度）也不同齿尽，因此模式間的信號傳輸?shù)竭_光纖終端產(chǎn)生了時間差沽损。通常來說，一些光線會直接穿過纖芯（軸向模式）循头，而其他光線會在包層/纖芯邊界之間來回反射绵估，沿著波導之字形向前傳播，即下圖的階躍折射率多模光纖所示卡骂。事實是国裳，一旦光線發(fā)生了折射，模間色散/模式色散隨即產(chǎn)生偿警。其中躏救，模間色散與傳輸路徑成正相關(guān)，即高階模式下（光線以較大角度射入時路程較長）造成的模間色散高于低階模式（光線以較小角度射入路程較短）
圖1.多模光纖模間色散
多模光纖z多可同時容納17種光線傳播模式螟蒸，其模間色散遠高于單模光纖盒使。這是由于單模光纖具有單一的傳播模式，即光線沿著纖芯傳播（軸向模式）而不反射到包層邊界七嫌，因此沒有模間色散發(fā)生少办。
然而，如果使用漸變折射率多模光纖诵原，情況就不同了英妓。雖然光線也以不同的模式傳播挽放，但由于纖芯的折射率不均勻，光線路徑不再是直線而是曲線蔓纠，光線的傳播速度也發(fā)生變化辑畦，因此可通過選擇合適的折射率分布大大降低模間色散。
二腿倚、色度色散
色度色散指光源中不同波長分量在光纖中的群速不同所引起的光脈沖展寬現(xiàn)象纯出，包括材料色散和波導色散。
材料色散是由折射率對纖芯材料的波長依賴性造成的敷燎，而波導色散則是由模態(tài)傳播常數(shù)對光纖參數(shù)(纖芯半徑暂筝、纖芯和包層的折射率差)和信號波長的依賴性造成的。在某些特定頻率下硬贯，材料色散和波導色散可以相互抵消焕襟，從而得到一種近似于0色度色散的波長。
實際上饭豹，色度色散并不總是不利的鸵赖。光線在不同波長或材料中以不同速度傳播，導致光脈沖在光纖中展寬或壓縮墨状，這使得定制折射率剖面以生產(chǎn)不同用途的光纖成為可能卫漫。G.652光纖就是其中一個例子。
三肾砂、偏振模色散
偏振模色散（PMD）反映了光波在光纖中傳播特性的偏振依賴性。實際的光纖中基模存在兩個相互垂直的偏振模宏悦，理想情況下镐确，兩種偏振模式應當具有相同的光波傳播特性，但通常來說饼煞，不同偏振模式下會有細微差別源葫。這是由于在傳播過程中溫度和壓力等因素變化或擾動，導致兩種偏振模式具有不同的傳輸速度砖瞧，產(chǎn)生時延息堂，形成偏振模色散。
圖2.偏振色散
偏振模色散對鏈路速度低于2.5Gbps的網(wǎng)絡影響較小块促，即便其傳輸距離大于1000公里荣堰。然而，隨著傳輸速度的增加竭翠，尤其是當速率超過10Gbps時振坚，偏振模色散的影響劇增，成為一個不容忽視的光纖參數(shù)斋扰。偏振模色散主要在玻璃制造過程中產(chǎn)生的渡八，除此之外啃洋，光纖布線、安裝和使用環(huán)境等因素都會對其造成影響屎鳍。
結(jié)語：雖然光纖色散能以多種方式影響信號傳播宏娄，甚至造成信號失真，但總的來說逮壁，其對光纖鏈路的信號傳輸并不完全是不利的孵坚。事實上，當采用波分復用時貌踏，一定的光纖色散可用來減輕非線性效應十饥。而當光纖色散過大時，則可選擇上述的色散補償光纖祖乳、光纖布拉格光柵逗堵、電子色散補償?shù)确椒ㄟM行色散補償。
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