哪些因素影响光纤的使用频段

问题描述

精选答案

损耗是指光纤每单位长度上的衰减。由于存在损耗使得模拟信号和数字信号的幅度都减小。损耗主要有连接损耗和非连接损耗。其中连接损耗是由自身损耗和非自身损耗组成的。非连接损耗主要受光线自身弯曲等因素影响的。

色散使输出的脉冲展宽，散射损耗决定了光纤损耗的最低理论极限。因此这两个因素严重的制约通信系统的性能。色散就是指不同颜色（不同频率）的光在光纤中传输时，由于具有不同的传播速度而相互分离。色散主要有模式色散、材料色散和波导色散。单模光纤中没有模式色散，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带宽。同时光纤色散使通信系统的误码率增加，色散使中继距离受到了限制。虽然技术在不断地进步但是还是存在着色散。

噪声是由于传播的逛功率不理想所导致的，主要是由模式噪声和反色激光器光导致光功率损耗。

外在因素：主要是对光纤造成了破坏，由于施工等原因会对光缆造成破坏，所以我们以后应尽量减少对光纤的破坏。同时光纤的弯曲也会影响着通信的性能，弯曲使得光纤部分光因为光纤是柔软的，当弯曲到一定程度的时候，会使光的传输途径受到改变，从而使得光纤产生损耗。

光纤通信系统中，系统的噪声往往是影响接收灵敏度的主要因素，也是衡量系统性能的一个重要参数。在光纤通信系统中出现的噪声，噪声主要有热噪声和散弹噪声。

热噪声：由带电粒子在导电媒介中的布朗运动引起的，包括发生于有源器件内部的载流子或电子发射的随机性而形成散弹效应起伏过程的散弹噪声和引起电路中电流或电路两点间电位差不停起伏的电阻热噪声。因此，热噪声存在绝对零度以上的系统之中，热噪声即所谓的白噪声，是属于高斯正态分布的，经研究表明，一般信噪比大于15dB，信号的功率只要有很小的变化，误码率将会发生很多大的改变，这可以帮助我们改善系统的传输性能，即降低少量的系统损耗。

散弹噪声：是由真空电子管和同半导体器件中电子发射的不均匀性引起的。散弹噪声的机理为：来自单位时间内到达光检测器上的信号的光子数是随机数，即自由电子和空穴的产生和复合以及光的波粒二重性，通过证明可知散弹噪声的统计特性服从泊松分布，因此散弹噪声会随着入射电功率的增加而增加，一般我们为了降低散弹噪声可以使用低通滤波器使得接收信道的带宽变宽。