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_3

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发明的第一实施例和第二实施例这两者中所使用的传递函数H(f)。
[0? 08]优选地,D (r) = Do+a. r2+b. r,其中Do、a和b是使用属于包括以下内容的组的方法所 计算出的系数:
[0109] -在如DMD那样的激励的情况下进行沿着半径的色度色散测量;
[0110] -比较以两个不同的波长所获得的ROD曲线。
[0111] 本发明还涉及一种用于制造多模光纤链路的方法,所述多模光纤链路包括光源和 多模光纤,所述方法包括以下步骤:
[0112] -选择一组多模光纤和一组光源;
[0113] -针对所述一组多模光纤中的各多模光纤以及针对所述一组光源中的各光源,按 照根据权利要求1至9中任一项所述的方法来表征利用所述多模光纤和所述光源所形成的 所述多模光纤链路;以及
[0114] -仅选择有效带宽即EB>3000MHz-km、更优选为EB>4500MHz-km、甚至更优选为EB> 6000MHz-km的多模光纤链路。
[0115] 本发明还涉及一种用于从多个多模光纤中选择多模光纤的方法,所述方法包括以 下步骤:
[0116] -选择多个多模光纤和一组光源度量;
[0117] -针对所述多个多模光纤中的各多模光纤和所述一组光源度量中的各光源度量, 按照根据权利要求1至9中任一项所述的方法来表征利用所述多模光纤和所述光源度量所 形成的所述多模光纤链路;以及
[0118] -仅选择针对整个所述一组光源度量的最小的计算有效带宽>3000MHz-km、更优选 >4500MHz-km、甚至更优选>6000MHz-km的多模光纤链路,
[0119]其中,所述一组光源度量是通过对代表性的一组光源进行测量或建模所获得的。
[0120] 更一般地,根据本发明的用于表征多模光链路的方法所计算出的有效带宽可用于 进行以下操作:
[0121] -针对给定的源或一组源来分选/优化光纤,以优化系统性能(低损失)和/或扩展 距离;
[0122] -针对给定的光纤或一组光纤分选/优化源,以优化系统性能(低损失)和/或扩展 距离;
[0123] -针对给定的链路长度和比特率评估功率损失/系统余量;
[0124] -对于给定比特率,针对给定的功率损失水平/系统余量评估系统距离;
[0125] -评估针对给定的功率损失/系统余量以及给定的链路长度可实现的最大比特率。
【附图说明】
[0126] 参考以示例的方式给出的且并不限制保护范围的以下说明和附图,可以更好地理 解本发明,其中:
[0127] -图1示出包括多模光纤的光通信系统的示例;
[0128] -图2示出DMD测量技术;
[0129] -图3示出根据本发明实施例的源表征技术;
[0130] -图4示出本发明典型实施例中的利用图3的技术所表征的源的光谱;
[0131] -图5示出本发明典型实施例中的利用图3的技术所表征的源的作为径向偏移值的 函数的输出功率P(r);
[0132] -图6示出本发明典型实施例中的利用图3的技术所表征的源的作为径向偏移值的 函数的中心波长AJr);
[0133] -图7示出本发明典型实施例中的利用图3的技术所表征的源的作为径向偏移值的 函数的均方根谱宽度A λ(Γ);
[0134] -图8示出本发明典型实施例中所使用的OMBc权重函数;
[0135] -图9示出理论有效带宽、根据本发明的两个实施例所计算出的有效带宽以及根据 现有技术所计算出的有效带宽的比较;
[0136] -图10示出根据本发明实施例所得出的源度量Mr)和Δλ(Γ)对于表征源的重要 性、以及这两个度量对光链路的有效带宽的计算的影响;
[0137] -图11示出理论有效带宽与根据本发明的第一实施例和第二实施例所计算出的 ΕΒ3有效带宽之间的比较;
[0138] -图12Α、12Β和12C与本发明的另一典型实施例的图5、6和7的曲线相对应;
[0139] -图13示出通过DMD测量技术针对图12Α~12C的典型实施例的多模光纤所获得的 DMD标绘图;
[0140] -图14比较通过不同的方法针对图12Α~12C的典型实施例的光链路所获得的以 MHz-km为单位表示的有效带宽;
[0141] -图15和图16均关注本发明的增强实施例;
[0142] -图17示出根据本发明的用于表征多模光纤链路的方法的概要图;
[0143] -图18示出通过对根据本发明实施例所表征的多模光纤进行DMD测量所得到的DMD 标绘图的示例;
[0144]-图19示出根据图18的DMD标绘图所得出的ROB曲线;
[0145]-图20示出根据图18的DMD标绘图所得出的ROD曲线;
[0146]-图21示出根据图18的DMD标绘图所得出的Pdmd曲线。
[0147]这些附图中的组成部分无需按比例绘制,而是着重示出本发明的原理。
【具体实施方式】
[0148] 本发明的一般原理依赖于独立的源表征和光纤表征,从而使得能够分离出表征源 和光纤这两者的相关度量,并且依赖于用于从这些新度量开始评估有效带宽的新方法。
[0149] 图17通过概要图示出根据本发明的用于表征多模光纤链路的方法。这种方法依赖 于使用DMD测量技术的多模光纤的表征170。根据本发明的实施例,如通过前述将更清楚地 示出,光纤特性数据是DMD标绘图本身(方法1、还被称为本发明的第一实施例)、或者根据 DMD标绘图所得出的三个光纤特性曲线(方法2、还被称为本发明的第二实施例)。
[0150] 这种方法还依赖于使用与DMD测量技术相似的技术的源的独立表征171,从而使得 能够获得三个源特性曲线。
[0151] 步骤170所传送的光纤特性数据和步骤17所传送的源特性曲线这两者馈送至用于 计算传递函数H(f)的计算步骤172。然后,在步骤173中,根据传递函数H(f)来得出多模光纤 链路的有效带宽。
[0152] 以下将针对其它附图更详细地说明所有这些步骤。
[0153] 图1示出包括作为本有效带宽计算方法的对象的多模光纤的光通信系统的示例。 数千兆比特以太网(multi Gigabits Ethernet)光通信系统顺次包括发送器1的驱动器8、 发送器1的VCSEL源9、发射跳线2、连接器3、多模光纤4、连接器3、发射跳线2、接收器5的PIN 二极管6、接收器5的放大器7。驱动器8生成IOGbps或25Gbps的数字信号,其中该数字信号直 接对VCSEL源9进行调制。
[0154] 为了简化,以下仅考虑一个多模光纤;然而,以下所述的一般原理容易扩展至多个 多模光纤串连以形成链路的情况。
[0155] 根据本发明的实施例,如标准TIA F0TP-220或IEC 60793-1-49(ΤΙΑ-455-220-Α, "Differential Mode Delay Measurement of Multimode Fiber in the Time Domain" (2003年I月))所述,多模光纤4的表征主要是基于DMD测量。
[0156] 图2示出DMD测量技术。使用单模光纤SMF将超快激光脉冲注入到多模光纤MMF中。 SMF进行径向扫描,并且针对各径向偏移位置,使用高带宽光接收器30和采样示波器来记录 所发送的脉冲的形状。
[0?57]更精确地,源发射波长为850nm的光参考脉冲Sref (t),并且该光参考脉冲Sref (t)被 注入到纤芯直径为5μπι的单模注入光纤SMF的纤芯10中。从SMF的端部起,该光参考脉冲Sref (t)横跨被测多模光纤MMF的纤芯20。这种MMF的纤芯直径通常为50μπι。对于横跨纤芯的各横 向偏移(0~24微米),记录如此得到的输出脉冲的传播延迟。各输出脉冲仅包含给定的输入 径向位置处激励的模式。如图2的右部(还被称为DMD标绘图)所示,沿着纵轴标绘各个径向 偏移的输出波形,并且这些输出波形移位了 1微米的增量。沿着横轴以皮秒/米(ps/m)为单 位来标绘各波形的相对脉冲延迟。DMD是通过首先使用最快脉冲的前沿和最慢脉冲的后沿 测量延迟的差脉冲所确定的。从该差中减去注入脉冲的时间宽度,从而得到光纤的模式色 散。
[0158]图3示出根据本发明实施例的源表征技术。该表征与DMD测量技术的表征相似。 [0159]首先,利用要表征的源来激励具有直径为50μπι的纤芯31的标称多模渐变折射率光 纤。这种标称多模渐变折射率光纤具有与链路中所使用的多模光纤明显相同的纤芯直径、 数值孔径和单一阿尔法(α)渐变折射率分布。单模光纤32以与标准DMD测量中所使用的方式 相同的方式扫描标称光纤的输出,由此优选以Iym为步长在0~25μπι的范围内进行扫描。配 置于单模光纤32的输出处的光谱分析器30针对SMF的各位置记录输出光谱。
[0160] 在不失一般性的情况下,源表征所使用的单模光纤32可以与光纤表征所使用的单 模光纤10相同。
[0161] 尽管图3没有示出,但这种技术使得能够收集必须进行后处理的一系列光谱,从而 生成三个源特性曲线,即:
[0162] -示出作为SMF 32的径向偏移值r的函数的源的输出功率P(r)的曲线,其中0 Sr < a,这种功率可被表示为相对功率;
[0163] -示出作为SMF 32的径向偏移值r的函数的源的中心波长A
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