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传输模式数量决定—多模光纤/单模光纤(光通信基础)

       多模光纤
       作为信息传输波导,实用光纤有两种基本类型,即多模光纤和单模光纤,如图3.1.2所示。顾名思义,多模光纤可以传输多个模式的光,而单模光纤却只能传输一个模式的光。图3.1.2也表示出这两种光纤内的光线在纤芯传播的路径,由于光线在这两种光纤中传播的路径不同,单模光纤只有一个模式,而且是直线传输;而多模光纤有多个模式,且每个模式传输的路径不同,高阶模比低阶模传输的路径长,所用的时间就长,到达终点的时间不同,几种模式的光合在一起就使输出脉冲相对于输入脉冲展宽了。
传输模式数量决定——多模光纤/单模光纤(图2)
 
图3.1.2多模(MM)光纤和单模(SM)光纤
a)多模光纤   b)单模光纤
       单模光纤的芯径要比多模光纤的小,当光纤的芯径很小时,光纤只允许与光纤轴线一致的光线通过,即只允许通过一个基模。只能传播一个模式的光纤称为单模光纤。单模光纤的纤芯直径比多模光纤小得多,模场直径只有9~10μm,仅是多模光纤的十分之一,光线沿轴线直线传播,如图3.1.2b所示,传播速度最快,输出脉冲信号到达终点的展宽(Δτ1/2)最小。
       多模光纤和单模光纤传播速度的差异可以用图3.1.3形象地表示,三种汽车各有不同的外形和速度,代表不同的模式,模式越高,传输越慢。
传输模式数量决定——多模光纤/单模光纤(图3)
图3.1.3多模光纤和单模光纤传播速度的差异
a)模拟多模光纤     b)模拟单模光纤