光信号在色散光纤中的传输特性(2)
色散主要特点是导致通过光纤的脉冲波形发生展宽。
色散的定义：
色散是指光信号在光纤中传输时，伴随传输距离增加，不同成分的光在传输时，时延也不同从而引起的脉冲展宽的现象。时延差代表着色散的大小，光脉冲中不同模式或不同波长成分传输同样距离而产生的时间差即为时延差。也可以用色散系数表示其大小。
1.2 光纤色散的分类
首先，光的频率或波长的不同导致其传播的速度也不同。此外，在不同多模光纤中，传播模式的不同具有不同的相位常数，所以其相速度和群速度也不一样。
由于引起色散的因素不同，因此可以把光纤的色散划分为两大类：波长色散、模式色散。
1.2.1波长色散
波长色散即与光信号谱宽成比例的色散效应。
在光纤中传输的光信号是由不同频率的光波构成的，这是输出信号调制由光源发出光波的结果。
光源的线宽和调制信号的频谱决定了光信号的频谱宽度。在一般的情况下，LED和LD是光纤通信系统采用的主要光源。因此，光源的线宽决定了光信号的谱宽。
光信号是以群速度在光纤中传播的，光载波的角频率对相位常数的微分即为群速度 式(1-2-1)
因此可以求得群时延，即光信号在光纤中传播单位距离的时间
式(1-2-2)
在自由空间中，光的速度c是个物理常数，相位常数为 ，
又因为 ，所以可以将群时延写成波长的函数，即 式(1-2-3)
由上式可知，光信号中不同频率的成分是以不同的速度传播的。在输入端，这些不同频率的成分同时出发，将在不同时刻到达终端，引起信号畸变。对于数字信号，将导致光脉冲的展宽，光脉冲展宽的程度用时延差来表示。
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