光纤色散光的色散现象

光纤色散和传输损耗到底是怎样一回事，请懂的人用通俗些的语言给我这个外行人描述一下

我个人觉得,色散可能是 遇到有损坏的玻璃芯时可能对光的凝聚有影响, 传输损耗应该是在不断折射过程中,或者距离的问题上.有一定的损耗. 我也只是以前接触过一次光纤,也是简单的问了一下.说的不一定就是正确的答案,就是个人想法.

光的色散知识点

光的色散 光在物质中的传播速度v随波长l而改变的现象，称为色散。

因为物质的折射率n可以表示为,式中c是真空中的光速。

由上式可见，色散现象也表现为物质的折射率随波长的变化，即可以表示为下面的函数形式.(13-80)上式所表示的关系曲线，也就是折射率随波长的变化曲线，称为色散曲线。

物质的折射率随波长变化的状况和程度，常用色散率dn/dl来表征。

前面我们讨论物质的光吸收表明，物质在某些波段表现出普遍吸收，而在另一些波段表现出选择吸收，物质的光色散也有类似的情形。

在普遍吸收波段内物质表现出正常色散；在选择吸收波段附近和选择吸收波段内物质表现出反常色散。

那么什么是正常色散，什么是反常色散呢？图13-51图13-51中画出了几种物质在可见光区域附近所表现出的正常色散的色散曲线。

由图可以看出，这些色散曲线的折射率和色散率都随波长的增加而减小，实际上这就是正常色散的基本特征。

测量表明，所有无色透明的物质，在可见光范围都表现出正常色散，并且它们的色散曲线形式上都很相似。

正常色散的规律可以用科希公式来描述,(13-81)式中a、b和c都是由物质性质决定的常量，其数值应由实验确定。

如果波长的变化范围不大，科希公式可以只取前两项，成为. (13-82)这时色散率可以表示为 ,(13-83)由于a和b都是正值，从以上两式可以看出，在正常色散的情况下，物质的折射率和色散率的确都随着波长的增加而减小。

图13-52在可见光区域表现出正常色散的透明物质，如石英，当把其折射率与波长的关系扩展到红外波段时，可以发现，在选择吸收的波段附近，折射率随波长增加而减小要比由科希公式预言的快得多，如图13-52中曲线的qr段所示，虚线qs是按照科希公式推断的结果。

在吸收带内由于光强很小，很难测得折射率的数值，所以图中用虚线表示。

过了吸收带，又重新表现出正常色散的情形，如图13-52中tu段所示，不过这时科希公式中的常量a、b和c应有新的数值。

在吸收波段附近和吸收波段内物质所表现的上述情形的色散，称为反常色散。

什么是光纤的色散?

光纤色散系数 　　色散主要用色散系数D(λ ) 表示。

色散系数一般只对单模光纤来说，包括材料色散和波导色散，统称色散系数。

　　光纤色散系数的定义：每公里的光纤由于单位谱宽所引起的脉冲展宽值，与长度呈线性关系。

　　其计算公式为 ： 　　σ= δλ*D*L 　　其中：δλ 为光源的均方根谱宽，D(λ ) 为色散系数，L 为长度，现在的单模光纤色散系数一般为20ps/km.nm ，光纤长度越长，则引起的色散总值就越大。

色散系数越小越好，，因色散系数越小，根据上式可知，光纤的带宽越大，传输容量也就越大。

所以，传输2.5G 以上光信号时，要考虑光纤色散对传输距离的影响，最好采用零色散的G.653 光纤传输，但光纤色散为零时，传输WDM 波分光信号会产生四波混频等非线性效应，所以色散要小，但不能为零，最终采用的光纤为G.655 光纤来传输10G 的光信号和WDM 波分复用信号。

对于单模光纤，其带宽系数在25GHz.km 以上，但多模光纤的带宽系数一般在1GHz.km 以下。

所以，多模光纤一般用于622M 以下短距离的通信，而单模光纤可用于多种速率的通信。

光的色散现象

太阳光是七种色光混合的 复色光分解为单色光的现象叫 ．牛顿在1672年最先利用 观察到 ,把白光分解为彩色光带( ). 现象说 在媒质中的速度(或 n=c/v)随光的频率而变. 可以用 , ,干涉仪等来实现. 白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种色光组成的叫做复色光。

红、橙、黄、绿等色光叫做单色光。

复色光进入 后，由于它对各种频率的光具有不同 ，各种色 方向有不同程度的偏折，因而在离开 时就各自分散，形成 。

光的 light，dispersionof 介质 随光波频率或真空中的波长而变的现象。

当复色光在介质界面上折射时，介质对不同波长的光有不同的折射率，各色光因 不同而彼此分离。

1672年，I.牛顿利用 将太阳光分解成彩色光带，这是人们首次作的 实验。

通常用介质的折射率n或色散率dn／dλ与波长λ的关系来描述色散规律。

任何介质的色散均可分正常色散和反常色散两种。

复色光分解为单色光而形成 的现象．让一束白光射到玻璃 上，光线经过棱镜折射以后就在另一侧面的白纸屏上形成一条彩色的光带，其颜色的排列是靠近棱镜顶角端是红色，靠近底边的一端是紫色，中间依次是橙黄绿 ，这样的光带叫光谱．光谱中每一种色光不能再分解出其他色光，称它为单色光．由单色光混合而成的光叫复色光．自然界中的太阳光、白炽电灯和 发出的光都是复色光． 光波都有一定的频率，光的颜色是由光波的频率决定的，在 区域，红光频率最小，紫光的频率最大，各种频率的光在真空中传播的速度都相同，等于．但是不同频率的单色光，在介质中传播时由于受到介质的作用，传播速度都比在真空中的速度小，并且速度的大小互不相同．红光速度大，紫 速度小，因此介质对红 率小，对紫光的折率大．当不同色光以相同的 射到三棱镜上，红光发生的偏折最少，它在光谱中处在靠近顶角的一端．紫光的频率大，在介质中的折射率大，在光谱中也就排列在最靠近棱镜底边的一端． 夏天雨后，在朝着太阳那一边的天空上，常常会出现彩色的 ，这就是虹．形成虹的原因就是下雨以后，天上悬浮着很多极小的水滴，太阳光沿着一定角度射入这些水滴发生了色散，朝着小水滴看过去就会出现彩色的虹，虹的颜色是红色在外紫色在内依次排列．