光纤色散的产生和解决方法

　　由于光纤中所传信号的不同频率成分，或信号能量的各种不同模式成分，在传输的过程中，因速度不同而互相散开，引起传输信号波形失真，脉冲展宽的物理现象称为色散。光纤色散的存在使传输的信号脉冲发生畸变，从而限制了光纤的传输容量和传输带宽。
　　色散的原理
　　色散是光纤的一个重要参数，降低光纤的色散，对增加通信容量，延长通信距离，发展高速光纤通信和其它新型光纤通信技术都是至关重要的。
　　光纤的色散主要由两方面引起：一是光源发出的并不是单色光。二是调制信号有一定的带宽。实际上光源发出的光不是单色的，有一定的波长范围，这个范围就是光源的线宽。
　　在对光源进行调制时，可认为信号是按照同样的方式对光源谱线中的每一分量进行调制的。一般调制带宽比光源窄得多，因而可以认为光源的线宽就是已调信号带宽，但对高速和线宽极窄的光源，情况不一样。
　　进入光纤中去的是一个调制了的光谱，如果是单模光纤，它将激发出基模。如果是多模光纤，则激发出大量模式。由此可以看出，光纤中的信号能量是由不同的频率成分和模式成分构成的，它们有不同的传播速度，从而引起比较复杂的色散现象。
　　色散的分类
　　模间色散
　　在多模光纤中，即使是同一波长，不同模式的光由于传播速度的不同而引起的色散称为模式色散。
　　色度色散
　　指光源光谱中不同波长在光纤中的群延时差所引起的光脉冲展宽现象。
　　偏振模色散
　　单模光纤中实际存在偏振方向相互正交的两个基模。当光纤存在双折射时，这两个模式的传输速度不同而引起的色散称为偏振模色散。
　　偏振模色散的形成
　　一个信号脉冲沿着理想的对称圆形单模光纤，在不受外界干扰情况下进行传输数据时，光纤输入端的光脉冲可分裂成两个垂直的偏振输出脉冲，以相同的的传播速度进行传输，并同时到达光纤输出端。这两个脉冲叠加在一起后，重现出它们在光纤输入端时的偏振状态，形成光的双折射，即引起偏振模色散。
　　偏振模色散将引起高速光脉冲畸变，制约传输距离，是高速光纤通信的主要技术难点之一。光纤的色散引起传输信号的畸变，使通信质量下降，从而限制了通信容量和通信距离。所以，在高速光纤通信技术中，必须考虑和研究光纤的色散，pmd和非线性的影响等。
　　色散的影响
　　光纤的色散将使光脉冲在光纤中传输过程中发生展宽。影响误码率的大小，和传输距离的长短，以及系统速率的大小。色散越大，光纤中的带宽距离乘积越小，在传输距离一定时，带宽就越小，带宽的大小决定传输信息容量的大小。色散会导致脉冲畸变，传输得越远，展宽越严重。使模拟信号产生失真，如减小了信号的幅度变化，而信息包含在幅度变化之中。
　　降低色散的方法
　　工作在零色散波长上。
　　2、光源谱宽更窄。
　　3、使用滤波器。
　　4、采用光孤子传输技术。