[发明专利]评价多模光纤的EMB的方法和选择高EMB多模光纤的方法

说明书

本发明涉及一种用于评价多模光纤的针对预定波长范围的实际有效模式带宽的方法，所述方法包括以下步骤：以单个波长执行(30)多模光纤的色散模式延迟(DMD)测量，以获得实际DMD图；根据实际DMD图生成(32)至少两个不同的修改DMD图，各修改DMD图是通过将绝对值随着径向偏移值r_offset而增加的时间延迟Δt应用于所记录的轨迹来生成的，各修改DMD图与预定带宽阈值(S1；S2)相关联；对于各修改DMD图，根据所述修改DMD图计算(33)有效模式带宽，以及将所计算出的有效模式带宽(EMBc₁；EMBc₂)与同修改DMD图相关联的带宽阈值进行比较(34)；根据来自比较步骤的结果来评价(35)所述实际有效模式带宽。

技术领域

本发明涉及光纤传输领域，更具体地，涉及相对长距离和高比特率系统中所使用的多模光纤。

更具体地，本发明涉及一种评价多模光纤的针对宽波长范围的有效模式带宽(effective modal bandwidth)的方法。

本发明特别但不仅仅适用于宽带OM4多模光纤。

宽带多模光纤被理解为具有相对可操作的波长范围的多模光纤，特别但不仅仅是具有850nm～950nm之间所包括的波长范围的多模光纤。

背景技术

多模光纤与通常使用横向多模的垂直腔面发射激光器(更简单地称为VCSEL)的高速源一起成功地用在高速数据网络中。然而，由于如下事实，多模光纤受到模间色散的影响：对于特定波长，多个光学模式沿着光纤同时传播，其中这些模式携载相同的信息，但是以不同的传播速度行进。以差分模式延迟(DMD)的形式来表示模式色散，其中DMD是穿过多模光纤的最快模式和最慢模式之间的脉冲延迟差的度量。

为了使模式色散最小化，数据通信中使用的多模光纤通常包括如下纤芯，其中该纤芯呈现从光纤的中心到与包层的结合处逐渐减小的折射率。通常，如下所述，通过已知为“α分布”的关系来给出折射率分布：

其中r≤a

其中：

n₀是光纤的光轴上的折射率；

r是相对于所述光轴的距离；

a是所述光纤的纤芯的半径；

Δ是表示光纤的纤芯和包层之间的折射率差的无量纲参数；以及

α是表示折射率分布的形状的无量纲参数。

在光信号在具有渐变折射率的这种纤芯中传播的情况下，不同的模式经历不同的传播介质，从而对这些模式的传播速度产生不同的影响。通过调整参数α的值，由此可以从理论上获得对于所有模式而言实质相等的群速度，因而获得对于特定波长而言有所减小的模间色散。然而，参数α的最佳值仅针对特定波长有效。此外，在多模光纤的制造期间难以控制准确参数值α以及折射率分布的实际形状。

通过VCSEL技术实现的高速多模光纤(诸如OM4光纤(该OM4光纤是由国际标准化组织在文献ISO/IEC 11801中以及在TIA/EIA 492AAAD标准中进行了标准化的激光优化的高带宽50μm多模光纤)等)已被证明是高数据速率通信的首选介质，该介质提供可靠且成本低廉的10至100Gbps的解决方案。宽带(WB)多模光纤与更长波长的VCSEL的组合用于粗波分复用(CWDM)是有待考虑的值得关注选项，以便满足将来增加的需求。

然而，迄今为止仅针对窄的波长范围(通常为850nm+/-10nm)实现了OM4光纤的模式带宽。满足针对更宽的波长范围的OM4性能要求的宽带(WB)多模光纤的可行性是要克服下一代多模系统的挑战。