光纖色散是光纖傳輸中一個較為重要的概念，我們一步步解析。

一、光纖色散的定義

光脈沖的不同頻率或模式在光纖種速度不同，到達光纖終端有先有后，使光脈沖發生展寬，這就是光纖的色散。

色散的產生基于兩個方面的因素，一是進入光纖的光信號不是單色光（光源發出的光不是單色或是調制信號具有一定的帶寬）；二是光纖對光信號的色散作用。

二、光纖色散的分類

【模式色散】

→ 模式色散由信號不是單一模式攜帶所導致，也稱模間色散。

模式色散在多模光纖中存在許多傳輸模式，即使在同一波長，不同模式沿光纖軸向的傳輸速度也不相同，到達接收端所用的時間不同。

不同的入射角的光線，在光纖中的傳播路徑不同，而由于纖芯折射率均勻分布，纖芯中不同路徑的光線的傳播速度相同，因此不同路徑的光線到達輸出端的時延不同，從而產生脈沖展寬，形成模式色散。

→ 材料色散和波導色散是由于同一個模式內攜帶信號的光波頻率成分不同所導致的，所以也稱為模內色散。

【材料色散】

光纖材料的折射率是波長的非線性函數，從而使光的傳輸速度隨波長的變化而變化，由此引起的色散稱為材料色散。材料色散引起的脈沖展寬與光源的光譜線寬和材料色散系數成正比，所以在系統使用時盡可能選擇光譜線寬窄的光源。

【波導色散】

單模光纖中只有約80%的光功率在纖芯中傳播，20%在薄層中傳播。由于光纖的纖芯與薄層的折射率差很小，因此在交界面產生反射時，就可能有一部分光進入薄層之內。這部分光在薄層內傳輸一定距離后，又可能回到纖芯中繼續傳輸。進入薄層內的這部分的大小與光波長有關，這就相當于光傳輸路徑長度隨光波長的不同而異。

【偏振模色散】

偏振模色散也稱為極化色散，由于光信號的兩個正交偏振態在光纖中有不同的傳播速度而引起的色散稱為偏振模色散。

三、光纖色散的影響

光纖色散對系統的主要影響是由于脈沖展寬，造成光信號畸變，典型表現為脈沖展寬和峰值功率降低，從而造成系統誤碼，同樣也會影響傳輸距離的長短，以及系統速率的大小。

→ 色散對于系統的影響

對于傳統的傳輸系統，由于采用的技術如調制方式、糾錯方式以及激光器的線寬不同，對色散容限也稍有不同。但色散容限與系統速率的關系基本成平方反比的關系。即系統速率提高4倍，則色散容限小16倍。

→ 偏振模色散對系統的影響

偏振模色散主要可能會引起脈沖信號畸變及脈沖展寬。
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