在有線電視
光纖網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)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(chǎn)生很大的影響，在數(shù)字式傳輸中會(huì)產(chǎn)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(fù)合二階失真（CSO）和復(fù)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。
-vcHSwG b ef\Pu\'U 1.光纖傳輸中的傳導(dǎo)模
? 8g[0/ `c^ _5:euX 光纖傳輸中的傳導(dǎo)模，用幾何
光學(xué)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(rèn)為的“模式”是電磁波所設(shè)定的波導(dǎo)
結(jié)構(gòu)及工作頻率下進(jìn)行傳播時(shí)，可以存在的電磁場的形式。光纖有一個(gè)重要的參數(shù)----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(shù)是由V參數(shù)確定的，V值小于2.4083的范圍內(nèi)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(shí)的歸一化波長。
.u3!%{/v(c Ixhe86-:T 按波動(dòng)理論有：一個(gè)傳播常數(shù)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(dǎo)一個(gè)模式的光纖，稱為單模光纖。 除基模外，其他模式在V參數(shù)小于某一值時(shí)便不能傳導(dǎo)的最短波長稱為截止波長。在有線電視光纖網(wǎng)絡(luò)中，都是使用單模光纖，所以下面我就只對單模光纖進(jìn)行討論。
N:j"W, 8 S{7*uK3$ 2.光纖的帶寬與色散
}+K SZ, m L#-U)?F 光在光纖中傳播時(shí)，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(diào)制波是數(shù)字式脈沖，解調(diào)后信號的寬度會(huì)擴(kuò)展，這樣會(huì)產(chǎn)生誤碼，制約了傳輸速率的提高。當(dāng)調(diào)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(xiàn)為非線性失真，使基波的諧波分量增加，CATV信號在光纖網(wǎng)中傳輸造成CSO和CTB指標(biāo)的劣化，這些現(xiàn)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）。
@'.(62v (Yz EsY 光纖產(chǎn)生色散有三大成因：模間色散、
材料色散、結(jié)構(gòu)色散。
~yH<,e _L mDF8Q( 模間色散是由各傳導(dǎo)模式的傳播常數(shù)不一樣而引起的是多模光纖中產(chǎn)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(guān)，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(gè)寬度范圍內(nèi)，折射率不同導(dǎo)致不同波長的光信號的群速度參差不齊而產(chǎn)生群時(shí)延差，形成材料色散。 結(jié)構(gòu)色散也稱波導(dǎo)色散，由于光纖的各個(gè)模式的群速度隨著波長而變化，形成在信號波長范圍內(nèi)的群時(shí)延差而產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)色散。結(jié)構(gòu)取決于波導(dǎo)結(jié)構(gòu)（光纖的直徑），波長、折射率、相對折射率差等。
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[HJ^'/bB' z116i?7EnV 可以說色散是脈沖展寬在時(shí)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(gè)稱為色散系數(shù)D來描述光纖的色散指標(biāo)。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(xiàn)的時(shí)延差異，單位為ps/nm.km ,D越小，則光纖帶寬越大，單模關(guān)纖帶寬與色散系數(shù)D的關(guān)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(wǎng)絡(luò)中，傳輸?shù)木嚯x越長，色散就越嚴(yán)重。
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