模光纤pmd测试及不稳定因素

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1、单模光纤PMD测试及不稳定因素涂昌伟TuChangwei成都中住光纤有限公司ChengduSEIOpticalFiberCo.,Ltd.摘要：随着光纤通信向大容量、宽带宽迅速发展，国内外光纤光缆厂家对单模光纤偏振色散研究越来越多。本文主要对单模光纤PMD测试技术和不稳定因素进行论述，在国内很多文献提到单模光纤PMD测试随机差别很大，文中从产生随机双折射的内外部因素着手，结合实验得出单模光纤PMD大小主要由内部因素决定，外部因素影响较为有限的结论。关键词：PMD、干涉法、不稳定因素Abstract:Thefibertelecommun

2、icationhavedevelopedveryrapidlyaboutthegreatcapacityandbigbandwidth.Inchina,Moreandmorefiberandopticalcable’scompanyhaveresearchedthesingle-modefiberPolarizationmodedispersion(PMD).Thisarticlehavediscussedthesingle-modefiberPMDmeasuringmethodandsomesingle-fiber’sPMDins

3、tabilityfactors.Manyarticlessaidthatmeasuringinthedifferentconditioncangetbigdifferencesingle-modePMDvalue.Herefrombirefringenceofthesingle-modefiberandsomeexperimentation,wecangettheconclusionthatthevalueofsingle-modePMDisdeterminedmostlybytheinteriorfactorsandtheexte

4、riorfactorinfluencethePMDvaluetoobutit’sveryfinity.Keywords:Polarizationmodedispersion,Interferencetechnique,Instabilityfactors一．光通信展对单模光纤测试提出新的要求光纤通信是以激光光波作为信号载体，以光纤作为传输媒介的数字通信方式。与电缆通信和微波通信等电通信比较，光纤通信除在传输中有传输频带宽、传输衰减小、信号串扰弱和抗电磁干扰能力强等优点，另外光纤的原料也非常丰富、重量小、易于敷设，加之现在光通信系统、

5、器件、网络方面日趋发展成熟和完善。因此，在目前的国内国际通信网已构成了一个以光纤通信为主，微波和卫星通信为辅的格局。由于ITU-TG655光纤应用，光纤单信道传输速率达到40Gbit/s,光纤色散和偏振模色散已经成为制约其长距离无中继传输发展的关键点，现在通信系统也研制出很多色散和偏振模色散补偿技术，有的技术已经商用化。因此1997年ITU-T版本中就引进了偏振模色散指标，1996年制定了ITU-TG655《非零色散位移单模光纤光缆特性》，2000年制定的ITU-TG650-2000/10系列标准，相应标准中对色散和PMD做了规定，

6、我国国家标准化委员会也根据国内光纤通信发展需要，对色散和PMD制定在GB/T9771.1~5相应标准中，可见，色散和PMD也是现在光纤通信测试中越来越关注的测试指标。二．单模光纤的偏振模色散生产机理（一）单模光纤的偏振概述随着单模光纤在测试中应用技术的不断发展，特别是集成光学、光纤放大器以及超高带宽的非零色散位移单模光纤即ITU-TG655光纤的广泛应用，光纤衰减和色散特性已不是制约长距离传输的主要因素，偏振模色散特性越来越受到人们重视。偏振是与光的振动方向有关的光性能，我们知道光在单模光纤中只有基模HE11传输，由于HE11模由相

7、互垂直的两个极化模HE11x和HE11y简并构成，在传输过程中极化模的轴向传播常数βx和βy往往不等,从而造成光脉冲在输出端展宽现象。如下图所示：图2-1PMD极化模传输图因此两极化模经过光纤传输后到达时间就会不一致，这个时间差称为偏振模色散PMD（PolarizationModeDispersion）。PMD的度量单位为匹秒（ps）。光纤的PMD系数单位为。（二）单模光纤中偏振产生原因光纤是各向异性的晶体，光一束光入射到光纤中被分解为两束折射光。这种现象就是光的双折射，如果光纤为理想的情况，是指其横截面无畸变，为完整的真正圆，并且

8、纤芯内无应力存在，光纤本身无弯曲现象，这时双折射的两束光在光纤轴向传输的折射率是不变的，跟各向同性晶体完全一样，这时PMD=0。但实际应用中的光纤并非理想情况，由于各种原因使HE11两个偏振模不能完全简并，产生偏振不稳定状态。造成单模