光纤的传输特性详解

有线电视的光缆传输干线是利用光纤作为传输媒体，以一定波长的激光为有线电视信号的载体。在前端将所传输的电视信号对光信号进行强度调制，即用所传输的电视信号来改变光信号的强度，在接收端再把电视信号解调出来。光缆传输主要用于干线传输，并且光节点越来越向用户靠近。

光纤的传输特性主要有两个，即衰减特性与色散特性。

1.衰减特性

光纤的衰减是光纤最重要的特性之一。它表示光在光纤中传输一定距离后其能量损耗的程度，用单位长度的光纤对信号损失的分贝数来表示，常以dB/km为单位。

光纤的衰减主要由吸收损耗、散射损耗及辐射损耗等因素引起。吸收损耗指光波在传输过程中由纯石英材料引起的本征吸收损耗和由杂质引起的非本征吸收损耗。散射及辐射是指被传输的光波向包层之外泄漏或朝逆方向返回造成逆传输方向的损耗。

理论和实践都证明，光纤的损耗与它所传输光的波长有关。如图3-10所示是石英光纤的传输损耗随波长变化的曲线。由图3-9可知，在波长为1.31μm和1.55μm波长附近具有较低的衰减值，1.31μm波长处衰减值为0.35dB/km，1.55μm波长处衰减值只有0.2dB/km。

图3-9 光纤传输损耗与波长关系曲线

图3-10 单模光纤的D-λ曲线(www.xing528.com)

光纤在弯曲后还出现弯曲损耗，这是由于光纤被弯曲时内外两侧受到的压力不同，压力差使折射率发生变化，于是在包层中的一部分光波被辐射出去，造成弯曲损耗。为了减少弯曲损耗，在施工时，光纤的折弯半径不能小于30cm。

2.色散特性

色散是光纤的另一个重要特性。所谓色散，是指输入信号中包含的不同频率或不同模式的光在光纤中传播的速度不同，不同时到达输出端，使输出波形展宽变形，形成失真的现象。单模光纤的色散由材料色散和结构色散相加而成。由于纤芯材料的折射率随波长变化而引起的色散称为材料色散。结构色散取决于折射率、相对折射率、纤芯直径、波长等，它的数值通常小于材料色散。由于色散使脉冲变形，要提高光纤有线电视系统的性能指标，应尽可能减少光纤的色散。

色散常数D定义为单位波长间隔的光传输单位距离的群时延差异，单位为ps/（nm·km）单模光纤的色散常数与波长的关系如图3-10所示。由图3-10可知，在1.31μm波长处，D的理论值为0。

3.G.652光纤的主要电气特性

我国有线电视光纤传输采用ITU-T建议的G.652单模光纤光缆，其主要电气特性见表3-1。

表3-1 G.652光纤主要电气特性