单模光纤的PMD及控制.pdf

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1、单模光纤的PMD性能及工艺控制——新员工技术培训2012‐061内容提要相关定义影响光纤PMD的主要因素测试方法工艺和生产控制的要点其他2相关定义：色散色散（Dispersion）发射光纤接收定义:不同波长的脉冲信号在介质中传输速度不同，导致脉冲展宽，限制传输速率和中继距离。原因：多模光纤（模间色散为主）单模光纤（材料色散和波导色散）应对措施：色散补偿3相关定义模间色散(针对多模光纤)解决办法:由跃阶折射率分布转为梯度折射率分布;单模光纤模内色散（针对单模光纤）材料色散:折射率与波长的关系

2、理解：同一个材料，波长不同折射率不同，故传输速度不同4相关定义波导色散(折射率剖面设计)对多模光纤而言，模间色散占较大比重。对单模光纤而言非常重要，是光纤设计的基础。理解：光场在芯包层的分布。芯包层折射率不同。5相关定义Dispersion:ttltotal,mattilerial,anddwaveguidideConventionalfiberdispersionshiftfiberdispersionshiftfiberdispersionflattenedfiber6受色散限制的无中继距离大致

3、理论值速率1550nm（G.652）1550nm（G.655）1310nm（G.652）2.5Gb/s928km4528km6400km10Gb/s58km283km400km20Gb/s14.5km70km100km40Gb/s3.6km18km25km25B[Gb/s]L[km]D[ps/nm/km]101.对高速传输系统来说，色散并非越小越好，否则会存在非线性效应，降低系统性能（FWM)；2.色散斜率同样重要，大的斜率会导致边缘信道的色散累积量差别的增大，同样会影响系统性能。7色散补偿光

4、纤（DCF）和色散补偿模块（DCM）8相关定义：偏振模色散偏振模色散（PMD）同样反映脉冲展宽的特性，统计量限制了传输容量的大小和传输距离的距离原因：—极化模的轴向传输速度不同。双折射效应光纤事业部2012生产计划FBU/Confidential9偏振模色散（PMD）在单模光纤传输中，光波的基模含有两个相互垂直的偏振模。如果光纤的几何尺寸具有理想的均匀对称性而且没有应力，这两个偏振模将以相同的速率在光纤中传播，到达光纤另一端的时间也没有任何延迟。但在实际的光纤中，这两个偏振模以不同的速率传播，

5、因而到达光纤另一端就存在一个时间差，单位长度上的时间差就称为PMD系数。受PMD限制的无中继距离大致理论值G:360Downloads224mdpmd统计模型.caB[Gb/s]L[km]PMD[ps/km]10PMD(/PMD(ps/√k)km)25Gb/2.5Gb/s10Gb/10Gb/s40Gb/40Gb/s3.0180km11km1km1.01,600km100km6km050.56400k6,400km400k400km25k25km0.240,000km2,500km156

6、km光纤事业部2012生产计划FBU/Confidential101、内在的：芯层、包层的圆度；芯/包层同心度；玻璃应力；涂导致PMD产生的原因料的不圆度和同心度……（双折射的概念）2、外在的：受挤压；弯曲；扭曲……光纤事业部2012生产计划FBU/Confidential11PMD值测试及计算方法（ITU-T标准）Q从从定一定数量数量（比如100根）的光缆中随机选取20根光缆，测试这些光缆中光纤的PMD系数（测试方法遵循IEC和ITU-T规定），将测得的这20个数值带入下面公式中获得一个链路PMD

7、系数：120212yxk20k1继续随机挑选20根光缆，重复上面的计算，直到获得100,000个链路PMD系数。从这100,000个链路PMD系数的直方图中计算出累积概率函数，确定99.99%水平下关联的PMD系数。这个PMD系数就称为该光纤的PMD值。Q实际生产控制：未成缆光纤PMD值（张力与无张力状态）光纤事业部2012生产计划FBU/Confidential12光纤PMD参数测试斯托克斯参数测定（琼斯矩阵法）基准方法偏振态（邦加球法）干涉法（第第替二替代法代法，因为设备

8、体积小，测试速度快，适合现场生产而广泛使用）波长扫描法具体内容参考YD/T1065‐2000AdobeAcrobatDocument了解：偏振态，强/弱模耦合，测试样品的要求13工艺和生产控制的要点基于影响光纤PMD的本征和非本征因素，生产和控制的要点同样从两方面考虑：本征因素控制：光纤的几何参数：芯层不圆度、芯层直径波动、包层不圆度、包层直径波动、芯包层同心度、涂层参数、内部应力控制等G:360Downloadspmdpmd理论.caj14工艺和生产控制的