在有線電視
光纖網絡中產生非線性失真的主要是光纖的
色散問題，光纖的色散特性對光信號傳輸產生很大的影響，在數字式傳輸中會產生誤碼，從而限制了傳輸比特率，在模擬式傳輸中限制信號傳輸頻帶寬度。在有線電視傳輸中，光纖色散特性使信號發(fā)生復合二階失真（CSO）和復合三次失真（CTB）要分析光纖的色散我們必須要知道一些光纖傳輸中的基本概念。
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@sg{_.~l \y{C>! WX4 1.光纖傳輸中的傳導模
qWy(f|:hYi 4s%vx]E 光纖傳輸中的傳導模，用幾何
光學理論解釋是：既滿足全反射條件又滿足相位一致條件的
光線束。從電磁波理論認為的“模式”是電磁波所設定的波導
結構及工作頻率下進行傳播時，可以存在的電磁場的形式。光纖有一個重要的參數----歸一化頻率用V表示。V="2π*n1*α*2Δ的開平方/λ" 式中λ為光
波長，n1為纖心的
折射率，α為纖心半徑，Δ為相對折射率差。光纖的模數是由V參數確定的，V值小于2.4083的范圍內是單模光纖，大于此值的是多模光纖。單模光纖中的所謂截止波長是指光纖中的次低階模被截止時的歸一化波長。
EW|bs#l Pj DYdT[ 按波動理論有：一個傳播常數決定一種電磁場分布形式，稱為一種模式，在規(guī)定波長下僅能傳導一個模式的光纖，稱為單模光纖。 除基模外，其他模式在V參數小于某一值時便不能傳導的最短波長稱為截止波長。在有線電視光纖網絡中，都是使用單模光纖，所以下面我就只對單模光纖進行討論。
>DPC}@Wl gP? pfFhG 2.光纖的帶寬與色散
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光在光纖中傳播時，由于其頻率不是單一頻率所以工作模式不是單一工作模式，故傳播速度略有差別，這種速度的差別稱之謂色散。若調制波是數字式脈沖，解調后信號的寬度會擴展，這樣會產生誤碼，制約了傳輸速率的提高。當調制波形是模擬信號，則檢波后電平隨信號頻率的增高而降低，表現為非線性失真，使基波的諧波分量增加，CATV信號在光纖網中傳輸造成CSO和CTB指標的劣化，這些現象稱為光纖的色散特征，對于后者的色散特性也稱帶寬特性（或稱頻率特性）。
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3` 光纖產生色散有三大成因：模間色散、
材料色散、結構色散。
' 4ftclzL yd'>Mw 模間色散是由各傳導模式的傳播常數不一樣而引起的是多模光纖中產生光纖色散最大的成因。材料色散也稱為折射率色散，光纖中光的傳播速度與纖心折射率有關，而纖心的折射又隨波長而變化。另外，光纖中的
光源發(fā)出的光都不是單一的波長，都具有一定的譜寬，在這個寬度范圍內，折射率不同導致不同波長的光信號的群速度參差不齊而產生群時延差，形成材料色散。 結構色散也稱波導色散，由于光纖的各個模式的群速度隨著波長而變化，形成在信號波長范圍內的群時延差而產生的結構色散。結構取決于波導結構（光纖的直徑），波長、折射率、相對折射率差等。
QT&2&#Z '0lX;z1 &KmV tj 可以說色散是脈沖展寬在時域的反映，帶寬是模擬信號傳輸在頻域上的反映。我們常用一個稱為色散系數D來描述光纖的色散指標。它是這樣定義的：1nm波長范圍（指光源的譜寬小于1nm）的光通過1KM光纖所出現的時延差異，單位為ps/nm.km ,D越小，則光纖帶寬越大，單模關纖帶寬與色散系數D的關系為：Bf="132.5/(D.L)GHZ。式中L為光纖長度（KM）。例如，1.30um波長的光源，其譜寬小于1nm，其D值是小于3.5ps/nm.km。則1KM單模光纖的頻寬為Bf>37.86GHZ,10KM單模光纖的頻帶則為3.78GHZ，可見在光纖網絡中，傳輸的距離越長，色散就越嚴重。
VP et1hAy n~@;[=o?5 3.光纖色散特性產生的非線性失真
:!n_a*.{ xhWWl(r`5 經上面的討論我們知道，光纖的色散特性，其實質是因傳輸波長的不同使光的群速度（調制信號的傳輸速度）產生變化的現象。現以單一波長的調制為例加以簡單說明，如圖ss-1所示的單一正弦波進行簡單調制時，在光強度最低與最高兩端之間。波長在這期間連續(xù)變化，而各種不同波長在光纖中的群速度也各不相同，傳輸時間隨波長而異。若以平均強度基準時最高點與最低點的到達時間就會或遲或早，因此接收信號的波長就會在時間方向上產生非線性失真。從圖ss-1失真波形可知，其失真成分為二階失真，它表示正弦波的失真成分疊加了一具有某種相位的二次諧波后的波形，這就意味著多頻道傳輸時產生了CSO，傳輸距離越長這種失真就越大。
