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       單模光纖是指在給定的工作波長上只傳輸單一基模的光纖。由于單模光纖只傳輸基模，不存在模式色散，因此它具有相當(dāng)寬的傳輸帶寬，使其適用于長距離、大容量的光纖通信系統(tǒng)。

1.單模光纖的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

       為了保證單模傳輸，光纖的芯徑較小，一般其芯徑為4?10Mm。單模光纖纖芯的折射率分布一般要求為均勻分布設(shè)計(jì)，但是由于光纖制造過程中的某些不完善，纖芯折射率分布實(shí)際上是非均勻的。此外，為了制造的合理及改善光纖性能，單模光纖的包層折射率常是變化的。例如，為了降低光纖的損耗和色散，常在纖芯外加一層高純度、低損耗的內(nèi)包層。內(nèi)包層之外是外包層，構(gòu)成所謂的雙包層結(jié)構(gòu)。圖9.5給出了幾種不同的折射率分布形式。

2.單模光纖的特性參數(shù)

       單模光纖的主要特性參數(shù)有折射率分布、衰減系數(shù)、色散、截止波長、模場直徑等。折射率分布、衰減系數(shù)、色散特性前面已經(jīng)敘述，這里簡單談一下截止波長、模場直徑兩個(gè)參數(shù)。

（1）截止波長

       單模光纖的截止波長是指光纖的第一個(gè)高階模截止時(shí)的波長。只有當(dāng)工作波長大于單模光纖的截止波長時(shí)，才能保證光纖工作在單模狀態(tài)。 

（2）模場直徑

       單模光纖的模場直徑模場直徑是單模光纖所特有的一個(gè)重要參數(shù)。

       單模光纖中的場并不完全幾種在纖芯中，而是有相當(dāng)部分的能量在包層中傳輸。所以不能用纖芯的幾何尺寸作為單模光纖的特性參數(shù)，而是用模場直徑作為描述單模光纖中光能集中程度的度量。

       模場是光纖中基模的電場在空間的強(qiáng)度分布。模場直徑則是描述光纖中光功率沿光纖半徑的分布狀態(tài)，即光纖中光能的集中程度。

3.單模光纖的偏振

       所謂單模光纖，實(shí)際上傳輸兩個(gè)相互正交的基模。在完善的光纖中，這兩個(gè)模式有相同的相位常數(shù)，是互相兼并的。但實(shí)際光纖總帶有某種程度的不完善，例如纖芯的橢圓變形、光纖內(nèi)部的殘余應(yīng)力等。這些因素使畳兩正交基模的相位常數(shù)不相等。這種現(xiàn)象叫做光纖的雙折射。由于雙折射.兩模式的群速度不同，從而引起偏振色散。

       由于雙折射的存在，將引起光波的偏振態(tài)沿光纖長度發(fā)生變化。

4.單模光纖的分類

       按照國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)化部門ITU-T的最新建議G.652、G.653,G.654、G.655、G.656,G.657,單模光纖可以分為6種：非色散位移單模光纖、色散位移單模光纖、截止波長位移單模光纖和非零色散位移單模光纖、寬帶光傳輸使用的非零色散單模光纖、用于接入網(wǎng)的低彎曲損耗不敏感單模光纖。

       非色散位移單模光纖（也稱為G.652光纖）即常規(guī)單模光纖和低水峰單模光纖。常規(guī)單模光纖是最早實(shí)用的單模光纖，也是目前使用最廣泛的光纖。其性能特點(diǎn)是：在1310nm波長處的色散為零；在1550nm波長區(qū)有衰減系數(shù)最小，但具有最大色散系數(shù)。

       低水峰單模光纖也稱為全波光纖，它幾乎消除了石英玻璃中OH離子引起的損耗峰。所以光纖具有長期的衰減穩(wěn)定性。其特點(diǎn)是：光纖可在1280?1625nm全波段進(jìn)行傳輸；色散比較小。

       色散位移單模光纖（也稱為G.653光纖）是通過改變光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)、折射率分布形狀來加大波導(dǎo)色散，將零色散點(diǎn)從1310nm位移到1550nm,實(shí)現(xiàn)1550nm波長區(qū)最低損耗和零色散波長一致。這種光纖適合于長距離高速率的單信道光纖通信系統(tǒng)。

       截止波長位移單模光纖（也稱為G.654光纖）的零色散波長在1310nm附近，其截止波長移到了較長波長。光纖在1550nm波長區(qū)域損耗極小，最佳工作范圍為1500?1600nm。光纖抗彎曲性能好，主要用于無中繼的海底光纖通信系統(tǒng)。

       非零色散位移單模光纖（也稱為G.655光纖）是為適應(yīng)波分復(fù)用（WDM）傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造的新型光纖。這種光纖是在色散位移單模光纖的基礎(chǔ)上通過改變折射率分布的方法使得光纖在1550nm波長色散不為零，且在1530-1565nm波長區(qū)具有小的色散?6ps/（nm•km）。這種光纖又可分為：非零色散位移單模光纖、低色散斜率非零色散位移單模光纖、大有效面積非零色散位移單模光纖。