表征多模光纤链路的方法及相应的制造多模光纤链路的方法和从多个多模光纤中选择多...的制作方法_2

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范围内的不 同的径向偏移值r处,利用单模光纤扫描所述标称多模光纤的输出信号,其中a是所述标称 多模光纤的纤芯半径;以及
[0053] ?利用谱分析器针对各径向偏移值r分析所述单模光纤的输出光谱,
[0054] 其中,所述源特性曲线分别示出作为所述径向偏移值r的函数的源参数;
[0055] -用于计算所述链路的有效带宽即EB的步骤,其中该步骤包括:使用所述光纤特性 数据和所述源特性曲线中的各源特性曲线这两者来计算传递函数。
[0056] 因而,本发明依赖于多模光纤链路的新的创造性的表征方法。本发明实际基于如 下发现:源和光纤确实对系统性能产生相互作用,因而独立计算有效模式带宽和色度模式 带宽以考虑模式色散显像和色度色散现象这两者并不可靠。
[0057] 根据本发明实施例的方法使得能够分离出表征源和光纤的相关度量,并且提供对 这些度量进行处理以评估光链路的有效带宽的新方式。换句话说,根据这种方法,在无需使 链路以物理方式评估其潜能的情况下,可以独立地表征光纤和源。然而,模式色散和色度色 散之间的相互作用得以保留。
[0058] 源的表征依赖于从方法上与IEC 60793-1-49标准和F0TP-220标准所规定的DMD测 量技术在一定程度上相同的新技术。多模光纤的表征依赖于该标准化DMD测量技术。
[0059] 用于表征多模光纤链路的这种方法可以有利地用在光纤制造的框架中,以支持用 于考核针对给定的一组收发器提供最小EB的光纤的方法。该方法还可用于通过监测链路中 所插入的附加的有源或无源组件对源度量和/或光纤度量的作用以及针对链路的有效带宽 的影响,来考核该附加的有源或无源组件的作用。
[0060] 此外,该方法不限于840~860nm的波长范围,并且还可应用于在可供与光纤进行 数据通信的整个可用谱范围内(例如,在633~1625nm的范围内甚至超过1625nm(例如,约2μ m))进行发射的源。该方法也不局限于基于VCSEL的源,并且例如还可用于DFB("分布反馈 (Distributed Feedback)")激光器、LED("发光二极管(Light Emitting Diodes)")或娃光 子(Si I icon Photonic)源。该方法特别适合宽谱源、横向和/或纵向多模源。
[0061] 此外,该方法不限于50μπι的渐变折射率多模光纤:该方法例如还可应用于更小纤 芯直径10~50μπι或更大纤芯直径50~100μπι。此外,该方法不限于渐变折射率多模光纤,并 且特别适合以关注的工作波长支持一个以上的模式的任何光纤。
[0062] 如这里所使用的,多模光纤是能够以期望的工作波长传输一个以上的模式的光 纤。
[0063] 在另一方面中,所述源特性曲线包括:
[0064] -示出作为所述径向偏移值r的函数的所述源的输出功率P(r)的曲线,其中 a;
[0065] -示出作为所述径向偏移值r的函数的所述源的中心波长k(r)的曲线,其中〇<r <a;以及
[0066] -示出作为所述径向偏移值r的函数的所述源的均方根谱宽度Δλ(Γ)的曲线,其中 O < r < a〇
[0067] 因而,根据本发明实施例的方法有利地避免了全光谱的使用。相反,该方法仅考虑 源的中心波长Mr)和谱宽度RMSA λ(Γ)。本发明人实际证实了这种方法足以得到良好结 果,而鉴于谱形状的复杂性,这一点很不明显。
[0068] 此外,根据本发明实施例的方法有利地使用用于表征源的度量Δλ(Γ),其中由于 该度量提供如此得到的对于系统余量计算而言为强制性的有效带宽的正确定标,因此该度 量很重要。
[0069] 有利地,所述标称多模光纤呈现与所述多模光纤链路的长度接近的长度。如此在 与实际光链路相似的条件中执行源表征。
[0070] 根据本发明的方面,用于表征所述多模光纤的步骤和用于表征所述光源的步骤使 用相同的单模光纤,以避免使用不同的单模光纤将会引起的、源表征和光纤表征之间的任 何差异。
[0071] 在本发明的第一特定实施例中,用于计算所述多模光纤链路的有效带宽即EB的步 骤根据传递函数H(f)来得出所述有效带宽:
[0075] 知奶和氧是SDMD(r,t)和Sref ( t)的傅立叶变换,
[0076] L是所述多模光纤链路中的多模光纤的长度,
[0077] Ldmd是所述色散模式延迟的测量中所使用的多模光纤的长度,
[0078] D是以ps/nm-km为单位表示的所述标称多模光纤的色度色散,
[0079] Admd是所述色散模式延迟的测量的波长,
[0080] SDMD(r,t)是径向偏移值r的情况下的DMD轨迹,
[0081] sref(t)是参考脉冲信号,以及
[0082] OMBc(r)是计算过满模式带宽权重函数即OMBc权重函数。
[0083] 作为示例,计算有效带宽作为H(f)传递函数的_3dB处的带宽,使得:
当然,可以使用根据H(f)来得出EB的其它方法,例如通过使用- O 1.5dB的阈值并将所获得的带宽乘以、或者通过使用-6dB的阈值等。
[0084] 根据本发明的该第一实施例,通过使用完整的DMD标绘图来表征多模光纤。
[0085] 如Abhijit Sengupta在International ffire&Cable Symposium,Proceedings of the 58th IWCS/IICIT中关于50μπι渐变折射率MMF的第24-29页发表的 "Calculated Modal Bandwidths of an OMA Fiber and the Theoretical Challenges" 中所公开的,OMBc权重 函数是与过满注入(overfilled launch)相对应的权重函数。注意,OMBc权重函数可以是针 对任何折射率分布所计算出的,并且必须适用于标称光纤剖面。
[0086] 根据本发明的第二特定实施例,用于表征所述多模光纤的步骤包括用于根据所述 色散模式延迟的测量来计算至少三个光纤特性曲线的步骤,其中所述光纤特性曲线包括:
[0087] -示出作为所述径向偏移值r的函数的所述多模光纤的径向偏移带宽ROB(r)的曲 线,其中〇仝r仝a;
[0088]-示出作为所述径向偏移值r的函数的所述多模光纤的径向偏移延迟ROD(r)的曲 线,其中〇 < r < a;以及
[0089]-不出作为所述径向偏移值r的函数的所述多模光纤的径向親合功率Pdmd (r)的曲 中〇仝r仝a。
[0090]根据该第二实施例,多模光纤的表征使用从DMD标绘图中所提取的更为简单且更 便于使用的相关度量,其中与上述第一实施例相比,具有轻微的精度损失。将径向偏移带宽 (Radial Offset Bandwidth)ROB(r)和径向偏移延迟(Radial Offset Delay)ROD(r)归一 化为DMD测量中所使用的光纤长度,并且通常分别以MHz.km和ps/m为单位来表示。
[0091]根据该第二实施例的方面,用于计算所述多模光纤链路的有效带宽即EB的步骤根 据传递函数H( f)来得出所述有效带宽:
[0097] L是所述多模光纤链路中的多模光纤的长度,
[0098] Ldmd是所述色散模式延迟的测量中所使用的多模光纤的长度,
[0099] D是以ps/nm-km为单位表示的所述标称多模光纤的色度色散,
[0100] Admd是所述色散模式延迟的测量的波长,
[0101] Sdmd (r,t)是径向偏移值r的情况下的DMD轨迹,以及
[0102] OMBc(r)是计算过满模式带宽权重函数即OMBc权重函数。
[0103] 作为示例,计算有效带宽作为H(f)传递函数的_3dB处的带宽,使得:
当然,可以使用根据H(f)来得出EB的其它方法,例如通过使用- 1.5dB的阈值并将所获得的带宽乘以·^、或者通过使用-6dB的阈值等。
[0104] 应当注意,将SDMD(r,t)和Sref(t)归一化为DMD测量中所使用的光纤长度Ldmd,如此 以s/m为单位来表示Sdmd(r,t)和Sref (t)中的t自变量。OMBc权重函数是Abhi j i t Sengupta在 International ffire&Cable Symposium,Proceedings of the 58th IWCS/IICIT的第24-29页发表的 "Calculated Modal Bandwidths of an OMA Fiber and the Theoretical Challenges"中所公开的权重函数,但经过了调整以考虑标称光纤的折射率分布。
[0105] 根据本发明的另一实施例,利用半径的函数D(r)来替换Δτ(Γ)中的所述色度色散 D,使得:
[0106] Δ τ(τ) =L.D(r). (λ0(τ)-λ〇Μ?) 〇
[0107] 实际上,在Ac(r)接近Admd波长的情况下,以上针对本发明的第一实施例和第二实 施例所述的这两个方法有效。然而,在AJr)与A dmd波长非常不同的情况下,可能发生一些差 异。这归因于色散模式延迟DMD根据DMD测量期间所使用的工作波长A dmd而改变这一事实。考 虑到该现象,可以通过利用半径函数D(r)对Δτ(Γ)的等式中的色度色散D进行修改,来校正 本
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