为什么光纤通信采用的光载波波长最常用的范围在1.5微米的区间

发布网友发布时间：2022-05-06 23:40

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热心网友时间：2023-10-08 17:11

实现光纤通信，一个重要的问题是尽可能地降低光纤的损耗。光纤损耗所谓损耗是指光纤每单位长度上的衰减，单位为dB/km。光纤损耗的高低直接影响传输距离或中继站间隔距离的远近。

在光纤研究的初期，对原材料经过严格提纯以后，人们发现红外波段的0.8～0.9μm波段石英光纤的损耗比较低。后来就在这个波段将光纤损耗降到了20dB／km，现在该波段的损耗已经降到3dB/km以下。这就是所谓的短波长窗口。70年代至80年代初期的光纤通信系统用的就是这一波段。如图光纤的三个窗口所示。

　　通过对光纤损耗原因作进一步分析，人们发现光纤材料中的水气（主要是 OH-）对光纤损耗影响很大，特别是在1.38μm波长的地方有一个强烈的吸收峰。在改进工艺，降低这个吸收峰以后，人们又发现在1.31μm和1.55μm这两个波长处有比0.8～0.9μm波段更低的损耗。1.31μm波长的最低损耗可达0.35dB／km以下，1.55m波长的最低损耗可达0.15dB／km。这两个波长就是所谓的长波长窗口。后来又由于1.31μm激光器首先成熟而得到广泛应用，所以现在正投入大量运营的光纤通信系统就工作在这一窗口。不过，由于1．55μm波长的损耗最低，其损耗系数大约为1.31μm波长区的一半，因此又称1.55μm波长区为石英光纤的最低损耗窗口，继0.85μm和1.31μm波长之后，被称之为第三窗口。这一窗口对人们具有很大的吸引力，特别是近几年1.55μm光纤放大器的研制成功，使得这一窗口成为人们积极开发、应用的热点。