按上面叙述的激光器与发光管的比较来看,多模光纤使用激光器做光源,其传输带宽应得到大幅度提高。但初步实验结果表明,简单地用激光器代替LED做光源,系统的带宽不仅没有提高反而降低。经过IEEE专家组的研究发现,多模光纤的带宽还与光纤中的模功率分布或注入状态有关。在预制棒制作工艺中,光纤的轴心容易产生折射率凹陷。以前用LED做光源,是过满注入(OFL—OverFilledLaunch),光纤的全部模式(几百个)都被激励,每个模携带自己的一部分功率。光纤中心折射率的畸变只影响少数模式的时延特性,对光纤模带宽的影响相对有限。所测出的多模光纤带宽,对于用LED做光源的系统是正确的。也就是说可以用这样测出的带宽数据估算系统的传输速率和距离。但是,当用激光器做光源时,激光器的光斑仅几微米,发散角也比LED小,因而只激励在光纤中心传输的少数模式,每个模式都携带相当大的一部分功率,光纤中心折射率畸变对这些仅有的、少数模式时延特性的影响,使多模光纤带宽明显下降。因此不能用传统的过满注入(OFL)方法来测量用激光器做光源的多模光纤的带宽。
新标准将使用限模注入法(RML—RestrictedModeLaunch)测量新一代多模光纤的带宽。用这种方法测出的带宽叫“激光器带宽”或“限模带宽”,以前用LED做光源测出的带宽叫“过满注入带宽”。两者分别表示用激光器和LED做光源注入时的多模光纤带宽。限模注入和多模光纤激光器带宽的标准由TIAFO—2.2.1任务组起草。内容如下:
FOTP—203规定了用来测量多模光纤激光器带宽的光源的功率分布。要求光源经过一段短的多模光纤耦合之后,其近场强度分布应满足在中心30μm范围内光通量大于75%,在中心9μm范围内光通量大于25%。新标准中没有推荐使用VCSEL做光源对带宽进行测量,这是考虑到不同厂家VCSEL的光功率分布差别很大。
FOTP—204规定使用限模光纤将光源耦合入多模光纤进行激光器带宽测量。限模光纤用来对过满注状态进行滤波,限制对多模光纤高次模的激励。限模光纤是一段芯径23.5μm,数值孔径0.208的渐变折射率多模光纤。这种多模光纤折射率梯度指数接近于2。在850nm和1300nm过满注入条件下应有大于700MHz.km的带宽。限模光纤的长度应大于1.5米以消除泄漏模,并小于5米以避免瞬态损耗。选取芯径23.5μm是因为其产生的注入状态最接近VCSEL。
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