横截面 折射率分布输入脉冲 光线传播路径 输出脉冲 纤芯 包层 Y (c)|12sm 图22三种基本类型的光纤 (a)突变型多模光纤;(b)渐变型多模光纤;(c)单模光纤
图 2.2 (a) 突变型多模光纤； (b) 渐变型多模光纤； （c） 单模光纤 横截面 2a 2b r n 折射率分布 Ai 纤 芯 包 层 t Ao t (a) 输入脉冲 光线传播路径 输出脉冲 125m 50 m r n Ai t Ao t (b) 125m ～ 10 m r n Ai t Ao t (c)
实际上,根据应用的需要,可以设计折射率介于SIF和 GIF之间的各种准渐变型光纤。为调整工作波长或改善色散特 性,可以在图2.2(c)常规单模光纤的基础上,设计许多结构复 杂的特种单模光纤。最有用的若干典型特种单模光纤的横截 面结构和折射率分布示于图23,这些光纤的特征如下。 双包层光纤如图2.3(a)所示,折射率分布像W形,又称为 W型光纤。这种光纤有两个包层,内包层外直径2a'与纤芯直 径2a的比值a'/a<2。适当选取纤芯、外包层和内包层的折射率 n1、n2和n3,调整a值,可以得到在1.3~16μum之间色散变化很 小的色散平坦光纤( Dispersion Flattened Fiber,DFF),或 把零色散波长移到155pm的色散移位光纤( Dispersion Shifted fiber.DSF)
实际上，根据应用的需要，可以设计折射率介于SIF和 GIF之间的各种准渐变型光纤。为调整工作波长或改善色散特 性，可以在图2.2(c)常规单模光纤的基础上，设计许多结构复 杂的特种单模光纤。最有用的若干典型特种单模光纤的横截 面结构和折射率分布示于图2.3，这些光纤的特征如下。 双包层光纤如图2.3(a)所示，折射率分布像W形，又称为 W型光纤。这种光纤有两个包层，内包层外直径2a′与纤芯直 径2a的比值a′/a≤2。适当选取纤芯、外包层和内包层的折射率 n1、n2和n3，调整a值，可以得到在1.3~1.6μm之间色散变化很 小的色散平坦光纤（Dispersion Flattened Fiber, DFF）， 或 把零色散波长移到1.55 μm的色散移位光纤（Dispersion Shifted Fiber, DSF）
(a) 图2.3典型特种单模光纤 a)双包层;(b)三角芯;(c)椭圆
图 2.3 (a) 双包层； (b) 三角芯； (c) 椭圆芯 2a 2a n1 n 2 n3 (a) (b) (b) ′
三角芯光纤如图2.3(b)所示,纤芯折射率分布呈三角形 这是一种改进的色散移位光纤。这种光纤在1.55μm有微量色 散,有效面积较大,适合于密集波分复用和孤子传输的长距 离系统使用,康宁公司称它为长距离系统光纤,这是一种非 零色散光纤 椭圆芯光纤如图2.3(c)所示,纤芯折射率分布呈椭圆形。 这种光纤具有双折射特性,即两个正交偏振模的传输常数不 同。强双折射特性能使传输光保持其偏振状态,因而又称为 双折射光纤或偏振保持光纤 以上各种特征不同的光纤,其用途也不同。突变型多模 光纤信号畸变大,相应的带宽只有10~20 MHz. km,只能用于 小容量(8Mb/s以下)短距离(几km以内)系统
三角芯光纤如图2.3(b)所示，纤芯折射率分布呈三角形， 这是一种改进的色散移位光纤。这种光纤在1.55 μm有微量色 散，有效面积较大，适合于密集波分复用和孤子传输的长距 离系统使用，康宁公司称它为长距离系统光纤，这是一种非 零色散光纤。 椭圆芯光纤如图2.3(c)所示，纤芯折射率分布呈椭圆形。 这种光纤具有双折射特性，即两个正交偏振模的传输常数不 同。 强双折射特性能使传输光保持其偏振状态，因而又称为 双折射光纤或偏振保持光纤。 以上各种特征不同的光纤，其用途也不同。突变型多模 光纤信号畸变大，相应的带宽只有10~20 MHz·km，只能用于 小容量（8 Mb/s以下）短距离（几km以内）系统
渐变型多模光纤的带宽可达1~2 GHz k,适用于中等容 量(34~-140Mb/s)中等距离(10~20km)系统。大容量 (565Mb/2.5Gb/s)长距离(30km以上)系统要用单模光纤。 特种单模光纤大幅度提高光纤通信系统的水平。1.55um色散 移位光纤实现了10Gb/s容量的100km的超大容量超长距离系 统。色散平坦光纤适用于波分复用系统,这种系统可以把传 输容量提高几倍到几十倍。三角芯光纤有效面积较大,有利 于提高输入光纤的光功率,增加传输距离。外差接收方式的 相干光系统要用偏振保持光纤,这种系统最大优点是提高接 收灵敏度,增加传输距离
渐变型多模光纤的带宽可达1~2 GHz·km，适用于中等容 量（34~140 Mb/s）中等距离（10~20 km）系统。大容量 （565 Mb/s~2.5 Gb/s）长距离(30 km以上)系统要用单模光纤。 特种单模光纤大幅度提高光纤通信系统的水平。1.55μm色散 移位光纤实现了10 Gb/s容量的100 km的超大容量超长距离系 统。色散平坦光纤适用于波分复用系统，这种系统可以把传 输容量提高几倍到几十倍。三角芯光纤有效面积较大，有利 于提高输入光纤的光功率，增加传输距离。外差接收方式的 相干光系统要用偏振保持光纤， 这种系统最大优点是提高接 收灵敏度，增加传输距离