偏振模色散PMD的注释.docx

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1、IBM单模光系统产品特点简述引言：随着网络速度几何级别的增长，对单模光纤的应用也日渐成为主流。而谈到单模光纤，必须强调一下制约光纤传输系统性能的关键因素：损耗、色散、非线性效应及主要影响高速系统的偏振模色散（PMD）。随着高速、超高速数字传输系统在网络中的应用，偏振模色散PMD越来越引起人们的重视。现今应用最广的常规单模光纤是基于ITU-TG.652相应标准的，在1310nm波长处，衰减系数约为0.35dB/km，色散约为零；在波长1550nm附近，衰减系数小，约为0.22dB/km，但却有较大的色散系数，为17ps/（nm•km）。但是随着网络数字传输

2、系统的传输速率从155Mbit/s、622Mbit/s，到2.5Gbit/s、特别是全光数据中心所应用的10Gbit/s高速系统，进而是40Gbit/s超高速系统的发展，脉冲间隔越来越窄，使得对低速系统而言可以忽略不计的非线性效应和偏振模色散（PMD）成为制约系统性能的主因。此时，传统的常规单模光纤已经不能满足传输系统性能需求，需要使用在1550nm窗口具有低损耗、低色散和低PMD值的满足ITU-TG.655标准要求的单模光纤。概念：从光纤设计理论上讲，传输光信号的单模光纤应该是均匀圆柱形光波导载体，从光纤横截面上看到的应是一组同心圆。然而，实际光纤生产

3、过程受生产环境、工艺、精度、控制流程等因素的制约，生产出来的光纤并非严格意义上的圆柱形均匀光波导，而是具有椭圆特性。对于现实光纤网络应用，总存在两个称之为主偏振态（PSF）的正交偏振态。因为单模光纤的轴不对称（椭圆特性）或受到外界因素的影响，正交偏振态以不同的群速度传播，结果是两个相互正交的主偏振模到达光纤对端时，两正交偏振模产生不同群时延，这种现象通常叫作偏振模色散（PMD）。PMD的重要性：当技术上逐步解决了损耗和色度色散的问题后，在通信系统传输速率越来越高，PMD的影响成了必须考虑的主要因素。在数字系统中PMD引起脉冲展宽，对高速系统容易产生误码，

4、限制了光纤波长带宽使用和光信号的传输距离；在CATV等模拟系统则引起信号失真；在光数据中心系统中引发误码和系统作业延迟。特别是在较差的光纤中，PMD引起的脉冲展宽，导致脉冲重叠，信号会变得不可恢复。在实际应用的光纤中，双折射较小，外部作用对光纤的影响比内部因素影响大，对光纤形成随机扰动，引起光纤正交模的明显模耦合，两个偏振模呈强耦合状态。PMD对于低速率的光纤通信系统影响不大，例如，对于2.5Gbit/s传输系统，当PMDC值为1ps/Vkm时，可传输1600公里，当PMDC为0.5ps"km时，可传输6400公里；但对于高速（10Gbit/s）系统，传

5、输距离就大幅缩短；对于超高速（40Gbit/s）系统，PMD已严重制约了系统的使用：在PMDC为1.0ps/Vkm时，传输的距离只有6km，在PMDC为0.5ps"km时，传输的距离只有25km，在PMDC为0.2ps"km时，传输的距离125km。由此可见，PMD成为影响高速系统传输距离的主要因素之一。通常为保障10Gbit/s高速系统及40Gbit/s超高速系统的正常使用，至少应保证PMDC小于等于0.2ps"km。IBM先进综合布线系统提供基于ITU-TG.652和ITU-TG.655的单模光纤系统解决方案，确保其PMDC小于等于0.2ps/Vkm

6、，保证了单模系统的高容量，长距离应用,同时确保了用户单模网络系统可升级扩展，为用户提供了从2.5Gbit/s到10Gbit/s和40Gbit/s超高速系统应用能力。IBM全系列单模光缆满足PMDC小于等于0.2ps/Vkm高端要求