光纖色散的分類及PMD原理和測試方法的介紹

　　偏振模色散將引起高速光脈沖畸變，制約傳輸距離，是40Gb/s高速光纖通信的主要技術(shù)難點(diǎn)之一。本文研究了偏振模色散的產(chǎn)生原理、對傳輸光脈沖的影響等問題；分析了偏振模色散的三種主要測試方法的測量配置和各自優(yōu)缺點(diǎn)；討論了每種方法的最佳應(yīng)用場合。

　　光纖的色散引起傳輸信號的畸變，使通信質(zhì)量下降，從而限制了通信容量和通信距離。在光纖的損耗己大為降低的今天，色散對高速光纖通信的影響就顯得更為突出。40Gb/s系統(tǒng)和IOGb/s系統(tǒng)相比，在光纖傳輸上的色散效應(yīng)對系統(tǒng)性能的影響有新的差異。特別是偏振模色散（Polarization Mode Dispersion，簡稱PMD）的影響難以克服。所以，在40Gb/s系統(tǒng)技術(shù)中，必須考慮和研究光纖的色散，PMD和非線性的影響等。同時，由于偏振模色散的測試是比較復(fù)雜的問題，如何根據(jù)其特點(diǎn)，比較迅速和準(zhǔn)確地測出偏振模色散值，從而進(jìn)行色散補(bǔ)償，將是本文討論的重點(diǎn)。

　　本文作者主要從事高速光傳輸收發(fā)模塊的研究開發(fā)，于2002年11月參加了在上海舉行的Tektronix 2002亞太區(qū)大型巡回講座和研討會，針對偏振模色散的最新測試技術(shù)這一問題，作者與Tektronix公司的倔振模色散測試技術(shù)人員、工程師作了溝通和交流，并在本文中作了比較詳細(xì)的分析和探討。

　　光纖的色散可以分為下列三類：

　　模間色散：在多模光纖中，即使是同一波長，不同模式的光由于傳播速度的不同而引起的色散稱為模式色散。

　　色度色散：是指光源光譜中不同波長在光纖中的群延時差所引起的光脈沖展寬現(xiàn)象。

　　偏振模色散：單模光纖中實(shí)際存在偏振方向相互正交的兩個基模。當(dāng)光纖存在雙折射時，這兩個模式的傳輸速度不同而引起的色散稱為偏振模色散。

　　圖1是這三種色散的示意圖：