假设一阶跃光纤的纤芯半径为 4.5um,纤芯折射率为 1.5,包层的折射率为1.495。该光纤的单模截止波长是多少?若采用 1540nm~ 1560nm 的波段进行 WDM 传输,共8个波长信道,每个信道传输波特率为 10G 的信号(每秒传输10G 个符号),采用偏振复用的方式,调制格式为 DQPSK,请问:信号是否可以实现单模传输,信道中实际的总传输速率是多少?
时间: 2024-02-26 15:54:17 浏览: 256
单模光纤的截止波长 $\lambda_c$ 可以通过下式计算得到:
$$
\lambda_c = \frac{2\pi a}{n_{core}\sqrt{2(n_{core}^2-n_{clad}^2)}}
$$
其中 $a$ 是光纤的半径,$n_{core}$ 和 $n_{clad}$ 分别是纤芯和包层的折射率。将题目中的数据带入上式,可以得到:
$$
\lambda_c = \frac{2\pi \times 4.5\text{um}}{1.5\sqrt{2(1.5^2-1.495^2)}} \approx 1300\text{nm}
$$
因此,该光纤的单模截止波长为1300nm。
由于采用了 WDM 技术,每个信道的光波长在 1540nm~ 1560nm 之间,因此它们都属于单模传输范围内。因此信号可以实现单模传输。
采用偏振复用技术,每个信道的传输速率为10Gbps,共有8个信道,因此总的传输速率为 $8\times 10\text{Gbps}=80\text{Gbps}$。由于 DQPSK 调制格式,每个符号携带2个比特信息,因此每个信道的符号率为 $5\text{Gbaud}$。因此,每个信道的传输带宽为 $2\times 5\text{GHz}=10\text{GHz}$。因此,如果使用 8 个波长进行传输,实际的总传输速率为 $8\times 10\text{Gbps}\times 2=160\text{Gbps}$。
相关问题
假设一阶跃光纤的纤芯半径为 4.5um,纤芯折射率为 1.5,包层的折射率为1.495。该光纤的单模截止波长是多少?若采用 1540nm~ 1560nm 的波段进行WDM 传输,共8个波长信道,每个信道传输波特率为 10G 的信号(每秒传输10G 个符号),采用偏振复用的方式,调制格式为DQPSK,请问:信号是否可以实现单模传输,信道中实际的总传输速率是多少?
单模截止波长的计算公式为:λ_c = 1.24 * (2 * n_1^2 - n_2^2)/(π * d) ,其中,λ_c 为单模截止波长,n_1为纤芯折射率,n_2为包层折射率,d为纤芯直径。
代入数据得:λ_c = 1.24 * (2 * 1.5^2 - 1.495^2)/(π * 9) = 1310.1 nm
因为采用的波段是1540nm~1560nm,单模截止波长为1310.1nm,所以信号可以实现单模传输。
每个波长信道传输波特率为10G,共8个波长信道,所以总传输速率为:10G * 8 = 80Gbps。
采用偏振复用的方式,每个信道采用DQPSK调制,每个符号携带2个比特,所以每个信道传输速率为:10G * 2 = 20Gbps。
因此,信道中实际的总传输速率为:20Gbps * 8 = 160Gbps。
阅读全文