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Grenzwellenlänge der Faser

2021-10-25

Die Grenzwellenlänge der Faser soll sicherstellen, dass in der Faser nur eine Mode vorhanden ist.
Eine der Hauptübertragungseigenschaften von Singlemode-Fasern ist die Grenzwellenlänge, die für Glasfaserkabelhersteller und Anwender von Glasfaserkabeln für die Entwicklung und Nutzung von Glasfaserübertragungssystemen von großer Bedeutung ist.

Der normale Übertragungsmodus einer Singlemode-Faser ist der lineare Polarisationsmodus (einschließlich zweier orthogonaler Modi). Die sogenannte Grenzwellenlänge bezieht sich auf die Grenzwellenlänge von Moden höherer Ordnung (einschließlich vier entarteter Moden, bestehend aus zwei zirkularen Polarisationsmoden und zwei orthogonalen Moden). Die Betriebswellenlänge des Singlemode-Glasfaserübertragungssystems muss größer als die Grenzwellenlänge sein, sonst arbeitet die Glasfaser im Dualmode-Bereich. Aufgrund der Existenz von Moden werden Modenrauschen und Multimode-Dispersion erzeugt, was zu einer Verschlechterung der Übertragungsleistung und einer Verringerung der Bandbreite führt. Abbildung 1 zeigt die Eigenfunktionen und Kurven einer einzelnen Faser sowie die Brechungsindexprofilverteilung. Aus Abbildung 1 ist ersichtlich, dass der Arbeitsbereich einer Singlemode-Faser ist:

Normalisierte Frequenz

In der Formel ist a der Kernradius, der Brechungsindex von Kern und Mantel und λ die Arbeitswellenlänge. V=2,4048 ist der Grenzwert des Moduls. Wenn die Strukturparameter der optischen Faser zeitlich abgestimmt sind, beträgt die Grenzwellenlänge der optischen Faser:

Glasfaserkreisel

Welche Beziehung besteht zwischen der Wellenlänge des optischen Moduls und der Übertragungsentfernung?

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