5.1.3展宽时间预算限制系统速率的四个主要因素为：1.发送机展宽时间tx；2.光纤群速率色散(GVD)展宽时间tGvVD;3.光纤模式色散展宽时间ttmod 90%4.接收机展宽时间t,10%Lrising定义：链路总的展宽时间t，等于每种因素引起的脉冲展宽时间t,的平方和的平方根：1/22tsVs一般来说，一条数字链路的总展宽时间不能超过NRZ比特周期的70%，或不超过RZ比特周期的35%
1/ 2 1 2 = = N i sys i t t 限制系统速率的四个主要因素为： 1. 发送机展宽时间t tx； 2. 光纤群速率色散 (GVD) 展宽时间tGVD； 3. 光纤模式色散展宽时间tmod； 4. 接收机展宽时间t rx 定义：链路总的展宽时间t sys等于每种因素引起的脉冲展宽时 间t i的平方和的平方根： 一般来说，一条数字链路的总展宽时间不能超过NRZ比特周 期的70%，或不超过RZ比特周期的35%。 5.1.3 展宽时间预算 t rising 90% 10%
发射机和接收机展宽时间发射机的展宽时间t.主要取决于光源及其驱动电路，而接收机的展宽时间由光检测器响应时间和接收机电路的3dB带宽来决定。接收机电路可以由一个具有阶跃响应的一阶低通滤波器来模拟：g(t) =[1-exp(-2元Bt)]u(tB为接收机3dB带宽，u(t)为阶跃函数。如果B，以兆赫兹为单90%位，则接收机展宽时间为纳秒级:os350risetimerxBrx10%0.020.040.060.080.11
g t B t u(t) rx ( ) = [1− exp(−2 )] rx rx B t 350 = 发射机和接收机展宽时间 发射机的展宽时间t tx主要取决于光源及其驱动电路，而接收 机的展宽时间由光检测器响应时间和接收机电路的3 dB带宽 来决定。接收机电路可以由一个具有阶跃响应的一阶低通滤 波器来模拟： Brx为接收机3dB带宽，u(t)为阶 跃函数。如果Brx以兆赫兹为单 位，则接收机展宽时间为纳秒 级： 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0 0.5 1 t g(t) 10% 90% rise time
光纤展宽时间1.由群速率色散导致的展宽时间：tGvD ~DLo,D：平均色散系数；L：光纤长度；α，：光源半功率谱宽2.模式色散引起的展宽（多模光纤）440L9modBoB.表示光缆的带宽（MHz·km），q一般在0.5~1之间取值
D L t GVD 1. 由群速率色散导致的展宽时间： D：平均色散系数；L：光纤长度；：光源半功率谱宽 2. 模式色散引起的展宽 (多模光纤) B0表示光缆的带宽 (MHz·km)，q一般在0.5~1之间取值 光纤展宽时间 0 mod 440 B L t q =
系统总展宽时间71/2440L9350+DtxBoB例5.2：假定LED及其驱动电路有15ns的展宽时间。采用典型的40nm谱宽的LED，在6km的链路上可以得到与材料色散相关的21ns展宽时延。假定接收机有25MHz的带宽，则可得到接收机的上升时延为14ns，如果我们选择的光纤有400MHz·km的带宽距离积，而且g=0.7，则模式色散引起的光纤展宽时间为3.9 ns。可以得到链路的展宽时间为：sx =[(15ns) +(21ns) +(3.9ns) +(14ns)[/2 =30ns对于20 Mb/s(50 ns)的NRZ数字流，这个结果低于允许的35ns的最高上升时延。。故这些器件的选择符合系统设计标准
系统总展宽时间 1/ 2 2 2 2 2 2 0 2 1/ 2 2 2 2 mod 2 440 350 + + = + = + + + r x q t x sys t x GVD r x B D L B L t t t t t t 例5.2：假定LED及其驱动电路有15 ns的展宽时间。采用典型的 40 nm谱宽的LED，在6 km的链路上可以得到与材料色散相关 的21 ns展宽时延。假定接收机有25 MHz的带宽，则可得到接 收机的上升时延为14 ns，如果我们选择的光纤有400 MHz·km 的带宽距离积，而且q = 0.7，则模式色散引起的光纤展宽时间 为3.9 ns。可以得到链路的展宽时间为： (15 ) (21 ) (3.9 ) (14 ) 30ns 1/ 2 2 2 2 2 t sys = ns + ns + ns + ns = 对于20 Mb/s (50 ns)的NRZ数字流，这个结果低于允许的35 ns的最高上升时延。故这些器件的选择符合系统设计标准
例5.3我们假定LD及其驱动电路有0.025ns(25ps)的展宽时间。采用谱宽为0.1nm、平均色散为2ps/(nm.km）的1550nm半导体激光器，在60km长的光纤上，总共有12ps（0.012ns)与GVD相关的展宽时间。假定基于InGaAS-APD的接收机有25GHZ的带宽，则可得接收机的展宽时间为0.14nS。把不同部分的展宽时间代入，可得到总的展宽时间为0.14nS。器件展宽时间展宽时间预算tsys=0.7/BNRZ=0.28ns允许的展宽时间预算激光发送机25ps光纤的GVD12ps接收机展宽时间0.14ns系统展宽时间0.14ns
例5.3 我们假定LD及其驱动电路有0.025ns(25ps)的展宽时间。采 用谱宽为0.1nm、平均色散为2ps/(nm.km) 的1550nm半导体激光 器，在60km长的光纤上，总共有12ps（0.012ns)与GVD相关的展 宽时间。假定基于InGaAs-APD的接收机有25GHZ的带宽，则可 得接收机的展宽时间为0.14ns。把不同部分的展宽时间代入，可 得到总的展宽时间为0.14ns。 器件 展宽时间 展宽时间预算 允许的展宽时间预算 t sys=0.7/BNRZ=0.28ns 激光发送机 25ps 光纤的GVD 12ps 接收机展宽时间 0.14ns 系统展宽时间 0.14ns