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计算机技术与人工智能 Computer Technology and Artificial Intelligence

波导色散——由于光纤的结构、形状、相对折射率差等方面的原因，使光波

的一部分在纤芯中传播，另一部分在包层中传播，由于包层和纤芯折射率不同，
所以传输速度也不同，从而造成脉冲展宽，称为波导色散。
单模光纤中传导的模只有一个，因此不会产生模间色散。只有材料色散和波
导色散。模间色散对光脉冲的影响要比材料色散大得多，所以，单模光纤的带宽

要比多模光纤的带宽大得多。
一般来说，光纤三种色散的大小顺序是：模式色散＞材料色散＞波导色散对
于多模光纤，总色散等于三者相加，在限制带宽方面起主导作用的是模式色散，

其他两个色散影响很小。对于单模光纤，因只有一个传输模式，故不存在模式色
散，其总色散为材料色散和波导色散之和。对光纤用户来说，一般只关心光纤的
总带宽或总色散。光纤光缆在出厂时，会标明光纤的总带宽或总色散。
（五）光源和光发送机

1.光纤通信对光源的要求
光源是光发射机的关键器件，其功能是把电信号转换为光信号。目前光纤通
信广泛使用的光源主要有半导体激光二极管或称激光器（LD）和发光二极管或

称发光管（LED），有些场合也使用固体激光器，例如掺钕钇铝石榴石（Nd：
YAG）激光器。半导体激光器是向半导体PN结注入电流，实现粒子数反转分
布，产生受激辐射，再利用谐振腔的正反馈，实现光放大而产生激光振荡的。激

光的英文LASER就是Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation（受激
辐射的光放大）的缩写。
在实际的光纤通信系统中，为了保障信息的传输质量，对通信光源提出了较

高的要求。
①光源的发射光谱应该符合光纤的传输窗口，即发光波长应在光纤的损耗和
色散最低的波长处。且光源的谱线宜窄；
②要有足够的输出功率以满足系统的要求；

③耦合效率高；
④电光转换效率高；
⑤可直接调制，光源和调制器便于耦合；

⑥工作寿命长、稳定性好（寿命≥10~h）；
⑦体积小、重量轻；

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