圖2-19 光纖色散
---- 單模光纖中只傳輸基模(主模) HE 11 ( LP 01 ),總色散由材料色散、波導色散組成。這兩 種色散都與波長(cháng)有關(guān)，所以單模光纖的總色散也稱(chēng)為波長(cháng)色散。光纖的波長(cháng)色散系數是單 位光纖長(cháng)度的波長(cháng)色散， 通常
系數為：
 | (2-77) |
| (2-78) |
| (2-79) |
式中，
材料色散
---- 材料色散：是光纖材料的折射率隨頻率（波長(cháng))而變，可使信號的各頻率（波長(cháng))群速度不同引起色散，如圖2-20所示。
圖2-20 材料色散
波導色散
---- 波導色散是模式本身的色散。即指光纖中某一種導波模式在不同的頻率下，相位常數不同，群速度不同而引起的色散。
---- 波導色散是光纖波導結構參數的函數，如圖2-21所示。從圖中可看出，在一定的波長(cháng)范圍內，波導色散與材料色散相反為負值，其幅度由纖芯半徑
圖2-21 波導色散
---- 圖2-22為單模石英光纖中材料色散、波導色散及總色散與波長(cháng)的關(guān)系?？偵椴牧仙?、波導色散的近似相加。從圖中可以看到，在某個(gè)特定波長(cháng)下，材料色散和波導色散相抵消，總色散為零。對普通的單模光纖?？偵榱愕牟ㄩL(cháng)在1.31μm，這意味著(zhù)在這個(gè)波長(cháng)傳輸的光脈沖不會(huì )發(fā)生展寬。在波長(cháng)1.55μm，雖然損耗最低，但在該波長(cháng)上的色散較大，如將零色散波長(cháng)從1.31μm移到1.55μm，這就是色散位移光纖(DSF)。這種低損耗色散的光纖，對長(cháng)距離大容量光纖通信系統十分有利。
---- 顯然，為了把零色散波長(cháng)從1.31μm移到1.55μm，可以增加波導色散的絕對值。
圖2-22 改變纖芯半徑
模式色散
--- 模式色散是指多模傳輸時(shí)同一波長(cháng)分量的各種傳導模式的相位常數不同，群速度不同，引起到達終端的光脈沖展寬的現象。如圖2-23所示。
圖2-23 模式色散
--- 對于漸變型光纖，由于離軸心較遠的折射率小，因而傳輸速度快。離軸心較近的折射率大，因而傳輸速度慢。結果使不同路程的光線(xiàn)到達輸出面的時(shí)延差近似為零，所以漸變型多模光纖的模式色散較小。如圖2-24所示。
圖2-24 漸變型多模光纖的模式色
--- 對于多模光纖，模式色散通常占主導地位。單模光纖只存在一個(gè)模式，所以，單模光纖沒(méi)有模式色散。
2．5．4 非色散位移單模光纖、色散位移單模光纖
1、非色散位移單模光纖ITU-T G.652
--- G.652 稱(chēng)為非色散位移單模光纖，也稱(chēng)為常規單模光纖，其性能特點(diǎn)是：(1)在1310nm波長(cháng)處的色散為零。(2)在波長(cháng)為1550nm附近衰減系數最小，約為0.22dB/km，但在1550nm附近其具有最大色散系數，為17ps/(nm·km)。（3）這種光纖工作波長(cháng)即可選在1310nm波長(cháng)區域，又可選在1550nm波長(cháng)區域，它的最佳工作波長(cháng)在1310nm區域。G.652 光纖是當前使用最為廣泛的光纖。
2、色散位移單模光纖ITU-T G.653
--- G.653稱(chēng)為色散位移單模光纖。色散位移光纖是通過(guò)改變光纖的結構參數、折射率分布 形狀，力求加大波導色散，從而將零色散點(diǎn)從1310nm位移到1550nm，實(shí)現1550nm處最低衰 減和零色散波長(cháng)一致。這種光纖工作波長(cháng)在1550nm區域。它非常適合于長(cháng)距離單信道光纖通信系統。
