哪些因素影響光纖的使用頻段?
損耗是指光纖每單位長(zhǎng)度上的衰減。由于存在損耗使得模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的幅度都減小。損耗主要有連接損耗和非連接損耗。其中連接損耗是由自身損耗和非自身損耗組成的。非連接損耗主要受光線自身彎曲等因素影響的。
色散使輸出的脈沖展寬,散射損耗決定了光纖損耗的最低理論極限。因此這兩個(gè)因素嚴(yán)重的制約通信系統(tǒng)的性能。色散就是指不同顏色(不同頻率)的光在光纖中傳輸時(shí),由于具有不同的傳播速度而相互分離。色散主要有模式色散、材料色散和波導(dǎo)色散。單模光纖中沒有模式色散,光纖色散的存在使傳輸?shù)男盘?hào)脈沖發(fā)生畸變,從而限制了光纖的傳輸帶寬。同時(shí)光纖色散使通信系統(tǒng)的誤碼率增加,色散使中繼距離受到了限制。雖然技術(shù)在不斷地進(jìn)步但是還是存在著色散。
噪聲是由于傳播的逛功率不理想所導(dǎo)致的,主要是由模式噪聲和反色激光器光導(dǎo)致光功率損耗。
外在因素:主要是對(duì)光纖造成了破壞,由于施工等原因會(huì)對(duì)光纜造成破壞,所以我們以后應(yīng)盡量減少對(duì)光纖的破壞。同時(shí)光纖的彎曲也會(huì)影響著通信的性能,彎曲使得光纖部分光因?yàn)楣饫w是柔軟的,當(dāng)彎曲到一定程度的時(shí)候,會(huì)使光的傳輸途徑受到改變,從而使得光纖產(chǎn)生損耗。
光纖通信系統(tǒng)中,系統(tǒng)的噪聲往往是影響接收靈敏度的主要因素,也是衡量系統(tǒng)性能的一個(gè)重要參數(shù)。在光纖通信系統(tǒng)中出現(xiàn)的噪聲,噪聲主要有熱噪聲和散彈噪聲。
熱噪聲:由帶電粒子在導(dǎo)電媒介中的布朗運(yùn)動(dòng)引起的,包括發(fā)生于有源器件內(nèi)部的載流子或電子發(fā)射的隨機(jī)性而形成散彈效應(yīng)起伏過程的散彈噪聲和引起電路中電流或電路兩點(diǎn)間電位差不停起伏的電阻熱噪聲。因此,熱噪聲存在絕對(duì)零度以上的系統(tǒng)之中,熱噪聲即所謂的白噪聲,是屬于高斯正態(tài)分布的,經(jīng)研究表明,一般信噪比大于15dB,信號(hào)的功率只要有很小的變化,誤碼率將會(huì)發(fā)生很多大的改變,這可以幫助我們改善系統(tǒng)的傳輸性能,即降低少量的系統(tǒng)損耗。
散彈噪聲:是由真空電子管和同半導(dǎo)體器件中電子發(fā)射的不均勻性引起的。散彈噪聲的機(jī)理為:來自單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)光檢測(cè)器上的信號(hào)的光子數(shù)是隨機(jī)數(shù),即自由電子和空穴的產(chǎn)生和復(fù)合以及光的波粒二重性,通過證明可知散彈噪聲的統(tǒng)計(jì)特性服從泊松分布,因此散彈噪聲會(huì)隨著入射電功率的增加而增加,一般我們?yōu)榱私档蜕椩肼暱梢允褂玫屯V波器使得接收信道的帶寬變寬。