对多模光纤而言,其带宽与色散的关系可近似地表达为
光纤的带宽距离指数γ:
实验证明,长度为L公里的光纤之模畸变带宽为
其中γ叫做光纤的带宽距离指数。对多模光纤而言,γ=0.5~0.9。
显然,与光纤的衰耗不同,光纤的带宽和其长度呈非线性关系。
当不同带宽系数的光纤互相连接在一起,其总的模畸变带宽可用下式求得:
例如,有两段光纤分别为L1= 2km,Bc1= 800MHz·km;L2=3 km,Bc2=500MHz·km。
其连接后的总带宽为
带宽系数Bc 是在频域范围内描述光纤传输特性的重要参数,实际上它演用了模拟通信的概念,在数字光纤通信中的实际意义并不大。在时域范围内,人们经常使用根均方带宽σf来描述光纤的传输特性。
一方面在实际工作中人们在时域内进行测量比在频域内测量更加方便可行;另一方面光纤的根均方带宽σf 与数字光纤通信理论有着更密切的关系,因为它能直接和其传输的光脉冲的根均方脉宽发生联系。而根均方脉宽不仅能确切地描述光脉冲的特性,而且与光纤通信系统的传输中继距离密切相关,所以在光纤通信的理论中经常用到它。
在时域范围内,光纤的冲击响应是一个高斯波形,如图2.12 所示。
光纤的根均方带宽的物理含义是:对应于光纤高斯形冲击响应最大函数值的0.61 倍时,自变量时间t 的数值。
它与光纤模畸变带宽的关系为
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