Các thông số đặc trưng của sợi quang đơn mode

1. Hệ số suy giảm a: Định nghĩa và ý nghĩa vật lý của nó hoàn toàn giống với sợi đa mode và sẽ không được mô tả thêm ở đây.

2. Hệ số tán sắc D (λ): Chúng ta đã biết rằng độ tán sắc của sợi quang có thể được chia thành ba phần chính: tán sắc chế độ, tán sắc vật liệu và tán sắc ống dẫn sóng. Đối với sợi quang đơn mode, do thực hiện truyền dẫn đơn mode nên không xảy ra vấn đề tán sắc mode nên độ tán sắc của chúng chủ yếu biểu hiện là tán sắc vật liệu và tán sắc ống dẫn sóng (gọi chung là tán sắc nội mode). Có tính đến sự phân tán vật liệu và sự phân tán ống dẫn sóng của sợi quang đơn mode, gọi chung là hệ số phân tán. Hệ số phân tán có thể được hiểu là giá trị mở rộng xung gây ra bởi độ rộng phổ đơn vị trên mỗi km sợi quang. Do đó, giá trị mở rộng xung gây ra bởi sự phân tán trong sợi L-km là: σ=Δλ· D (λ) · L (2.17), trong đó Δλ là độ rộng phổ của nguồn sáng và σ là gốc giá trị mở rộng bình phương trung bình. Hệ số phân tán càng nhỏ thì càng tốt. Hệ số phân tán của sợi quang càng nhỏ thì hệ số băng thông của nó càng lớn, nghĩa là khả năng truyền dẫn của nó càng lớn. Ví dụ, CCITT khuyến nghị rằng hệ số phân tán của sợi quang đơn mode ở bước sóng 1,31 micron phải nhỏ hơn 3,5 ps/km.nm. Sau khi tính toán, hệ số băng thông của nó là trên 25000 MHz · km, gấp hơn 60 lần so với sợi đa mode (hệ số băng thông của sợi đa mode thường dưới 1000 MHz · km).

3. Đường kính trường chế độ d: Đường kính trường chế độ đặc trưng cho mức năng lượng quang tập trung trong sợi quang đơn mode. Vì chỉ chế độ cơ bản được truyền trong sợi quang đơn mode, nên nói một cách đại khái, đường kính trường chế độ là đường kính của điểm chế độ cơ bản trên mặt cuối nhận của sợi quang chế độ đơn (trên thực tế là ánh sáng chế độ cơ bản)

Vị trí không có ranh giới rõ ràng. Có thể giả định một cách đại khái (nói một cách lỏng lẻo) rằng đường kính trường mode d tương tự như đường kính lõi của sợi quang đơn mode.

4. Bước sóng cắt λ c: Chúng ta biết rằng việc truyền đơn mode chỉ có thể đạt được khi tần số chuẩn hóa V của sợi nhỏ hơn tần số cắt chuẩn hóa Vc của nó, tức là chỉ truyền mode cơ bản trong sợi và tất cả các chế độ bậc cao khác đều bị cắt. Nghĩa là, ngoài các thông số của sợi quang như bán kính lõi và khẩu độ số phải đáp ứng một số điều kiện nhất định, để đạt được khả năng truyền dẫn đơn mode, còn cần phải làm cho bước sóng của sóng quang tăng lên đến một giá trị nhất định, tức là λ Lớn hơn hoặc bằng λ c, gọi là bước sóng cắt của sợi quang đơn mode. Do đó, ý nghĩa của bước sóng cắt λ c là bước sóng làm việc tối thiểu cho phép truyền dẫn sợi quang đơn mode. Điều đó có nghĩa là, mặc dù tất cả các điều kiện khác đều được đáp ứng nhưng vẫn không thể đạt được truyền dẫn đơn mode nếu bước sóng của sóng quang không lớn hơn bước sóng cắt của sợi quang đơn mode.

5. ReturnLoss: Suy hao phản xạ, còn được gọi là suy giảm phản xạ, đề cập đến tỷ lệ decibel của ánh sáng phản xạ ngược với ánh sáng đầu vào ở đầu quang. Suy hao phản xạ càng lớn thì càng tốt, nhằm giảm tác động của ánh sáng phản xạ lên nguồn sáng và hệ thống.

Thiết bị quang học được sử dụng trong thiết bị truyền dẫn đơn chế độ là LD, thường có thể được chia thành hai bước sóng 1310nm và 1550nm theo bước sóng và có thể được chia thành LD thông thường, LD công suất cao và DFB-LD (quang phản hồi phân tán). thiết bị) theo công suất đầu ra. Sợi được sử dụng phổ biến nhất để truyền dẫn cáp quang đơn mode là G.652, với đường kính dây là 9 micron.