色散是光纤的传输特性之一。由于不同波长光脉冲在光纤中具有不同的传播速度，色散就是反应光脉冲沿光纤传播时的展宽的参数。色散和带宽都是衡量光脉冲展宽大小的参数。色散越小，带宽就越大，所产生的脉冲展宽就越小;在光纤通信中，色散和带宽是一对矛盾体。

光纤的色散主要由模式色散、材料色散和波导色散组成。其中，材料色散与波导色散都与波长有关，所以又统称为波长色散。

(1)模式色散。模式色散又称模间色散，在多模光纤中，传输的模式很多，不同的模式，其传输路径不同，所经过的路程就不同，到达终点的时间也就不同，这就引起了脉冲的展宽。影响光纤时延差的因素有两个:纤芯一包层相对折射率差和光纤的长度。

(2)材料色散。材料色散是由光纤材料自身特性造成的。石英玻璃的折射率，严格来说，并不是一个固定的常数，而是对不.同的传输波长有不同的值。光的波长不同，折射率n就不同，光传输的速度也就不同。因此，当把具有一定光谱宽度的光源发出的光脉冲射入光纤内传输时，光的传输速度将随光波长的不同而改变，到达终端时将产生时延差，从而引起脉冲波形展宽。

(3)波导色散。波导色散又称结构色散，它是由光纤的几何结构决定的色散，其中光纤的横截面积尺寸起主要作用。光纤在通过芯与包层界面时，受全反射作用，被限制在纤芯中传播。但是，如果横向尺寸沿光纤轴发生波动，除导致模式间的模式变换外，还有可能引起一小部分高频率的光线进入包层。这部分光在包层内传输一-定距离后，又可能回到纤芯中继续传输。进人包层内的这部分光强的大小与光波长有关，这就相当于光传输路径长度随光波波长的不同而异。把有--定波谱宽度的光源发出的光脉冲射人光纤后，由于不同波长的光传输路径不完全相同，所以到达终点的时间也不相同，从而出现脉冲展宽。具体来说，人射光的波长越长，进人包层中的光强比例就越大，这部分光走过的距离就越长。这种色散是由光纤中的光波导引起的，由此产生的脉冲展宽现象叫做波导色散。

(4)偏振模色散。偏振模色散(PMD)又称光的双折射，单模光纤只能传输一种基模的光。 基模实质上是由两个偏振方向相互正交的模场HE11x和HE11y,所组成。若单模光纤存在着不同圆度、微弯力、应力等，HE11x和HE11y,存在相位差，则合成光场是一个方向和瞬时幅度随时间变化的非线性偏振，就会产生双折射现象，即x和y方向的折射率不同。因传播速度不等，模场的偏振方向将沿光纤的传播方向随机变化，从而会在光纤的输出端产生偏振色散。

(5)色散的比较。一般来说，光纤三种主要色散的大小顺序是:模式色散>材料色散>波导色散。对于多模光纤，总色散等于三者相加，在限制带宽方面起主导作用的是模式色散，其他两个色散影响很小。对于单模光纤，因只有一个传输模式，故不存在模式色散,其总色散为材料色散、波导色散和偏振模色散之和。为减小光纤总色散，要尽量选用窄谱线激光器作光源。对光纤用户来说，一般只关心光纤的总带宽或总色散。光纤光缆在出厂时，也只标明光纤的总带宽或总色散。

带宽的影响因素:

(1)光纤类型。

1)单模光纤:模内色散是比特率的主要制约因素。由于模内色散比较稳定，如果需要的话，可以通过增加一段- 定长度的“色散补偿单模光纤”来补偿色散。在单模光纤中，另一种色散现象是偏振模色散，由于偏振模色散是不稳定的，因而不能进行补偿。

2)多模光纤:模式色散与模内色散是影响带宽的主要因素。对渐变型多模光纤(GIMM)， 可限制模式色散而得到高的模式带宽。

(2)光源的光谱宽度色散除了与光纤的类型、性能有关外，还与光源的谱宽有关。LED、LD以及动态单频激光器(DFB、DBR等)的谱宽依次变窄，而色散明显地减小。

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