多模光纤的带宽

目前许多光缆产品的参数中，往往光纤带宽这一名词，而且使用MHz.km为单位。理论上，光缆的带宽可以做到无穷大，为什么还要有光纤带宽一说呢？单位不是常见的MHz而是MHz与长度km的乘积？

　　光纤作为一种传输的载体，其本身具有高带宽、低重量、长距离的优点但是光纤的主要材料是二氧化硅，和常见的玻璃是同一种材料，和真空相比，不同的波长、经过不同的传输路径，到达接收端时肯定会有时间差，这个时间差带来的影响就是色散，雨后的彩虹也是同样的道理。多模光纤与单模光纤相比，具有较粗的纤芯直径，意味着光信号的传输途径较多，带来的结果便是严重的模式色散，多模光纤的光发射器光波长较宽，色散比较严重，因此传输距离较近。单模光纤的纤芯直径较小，光信号的传输途径很少，模式色散较小，激光发射器的光纯度较高，因此传输距离较远。考虑到多模光缆的传输距离和光发射器、插接件等光纤附件的低成本因素，在智能建筑的室内和短距离的室外应用中，多模光缆占据很大的比例。

　　光源所出射的能量耦合进入多模光纤的过程被成为光注入方式。一般有满注入和限模注入两种方式。当使用LED光源时是满注入的，即光源出射光斑大小和多模光纤的纤芯大小是匹配的，这时脉冲在光纤内传输时将完全激发多模光纤的传导模式，能量集中于中间模式群，高阶模式群和低阶模式群的影响很小。而限模注入时，由于入射光斑只覆盖了部分纤芯，当其传导时，也只是激发了部分传导模式群。当入射光斑在纤芯的不同位置时，所激发的模式群也不同，导致模间色散的差别而使得传输光纤的带宽性能变化。因此爱达讯布线工程师认为在限模注入时，必须确定入射的位置和角度，否则光纤支持的传输距离将发生变化。

　　光线的带宽是一段光纤所能通过的zui大调制频率脉冲的调制频率和光纤长度的乘积，是一个表征多模光纤光学特性的综合指标，比如普通光缆的光发射器一般都是LED（发光二极管），要求光缆在850nm的至少要达到200MHz的带宽，OM3光缆的光发射器为VCSEL（垂直腔面发射激光器），要求光缆在850nm时要达到2000MHz。受到诸多因素的影响，如光源，耦合方式，波导结构，以及接收器性能等撇开其他的影响因素，对光纤本身而言，决定其带宽的本身因素是多模光纤的色散特性。 考虑到单模光纤内光传输途径很少，模间色散较小，甚至可以忽略不计，与之相配的LD光发射器的激光色散较小，因此光纤的带宽目前为多模光纤，单模光纤的传输带宽可以理解为是无限的，但是其本身对于插接件要求高，因此单模光缆一般作为长距离的通信的选择。