单模光纤的偏振现象对宽带光纤同轴混合网HFC的影响.PDF

单模光纤的偏振现象对单模光纤的偏振现象对 单模光纤的偏振现象对单模光纤的偏振现象对 宽带光纤同轴混合网宽带光纤同轴混合网 HFC 的影响的影响 宽带光纤同轴混合网宽带光纤同轴混合网 的影响的影响 高育远 萧越 李懋循 美国康宁公司 通讯产品部 [摘要] 宽带光纤同轴混 HFC 网概述 HFC 网中光纤的特性 偏振模色散 PMD 及偏振相关损耗 PDL 偏振现象对系统的影响 结论 1 引言和背景引言和背景 引言和背景引言和背景 近几年来 光纤同轴混合 HFC 网以宽带多媒体业务在有线电视中获得广泛应用 光纤在网络干线中发挥着日益重要的作用 预计还将会更深地进入 HFC 网络 与数字传输 系统相比 模拟传输对载噪比 CNR 有更严格的要求 因此 信号失真如二阶合成 CSO 及三重差拍合成 CTB 是非常重要的 虽然主要的失真来自激光发射器 激光线性调频 信号调制 和接收器 热噪声 冲击和暗电流 光纤的参数也是重要的因素 在这些参数 中 衰减是最重要的光纤参数 因为它直接降低了 CNR 系统距离的增长以及光功率的 增加使得光纤的色散和非线性也成为重要的考虑因素 所幸的是 新型商用光纤在这些方面 的改进 已能有效地减低它们对信号失真的影响 当光纤同轴混合网络的带宽要求继续增加 750MHz 或 1GHz 时 光纤的偏振色散 PMD 也已成为对信号失真的必威体育精装版影响因素 本文着重讨论单模光纤的 PMD 和系统器件的偏振相关损失 PDL 对有线电视宽带 HFC 接 入网性能的影响 2 PMD 和和 PDL 简介简介 和和 简介简介 在单模光纤传输中 光波的基模含有两个相互垂直的偏振态 理想光纤的几何尺寸是均 匀的 且没有应力 因而光波在这两个相互垂直偏振态以完全相同的速度传播 在光纤的另 一端没有任何延迟 然而 在实际的光纤中 两个相互垂直的偏振模以不同的速度传播 因 而到达光纤另一端的时间也不同 图 1 这两个相互垂直的偏振模在单位长度的时间差 即是 PMD 其单位为 ps/ km 图 1 PMD 和信号传播的失真 扰动 双折射 n PMD ps/km 变化量 1%纤芯椭圆度 5 10-8 1 5 与椭圆度成正 比 1g-wt/cm 侧向力 7 10-8 0 23 与应力成正比 -8 2 10-cm 半径弯曲 5 10 0 17 1/R 1urn/m 扭曲 2.3 10-7 1~3 与扭曲速成正 比 表 1 扰动效应 单模光纤 1550nm