内容编辑光纤的偏振模色散
(1)PMD的基本概念
注入光纤传输的光，有两个互相正交的偏振态(偏振模)。光的两个偏振态在光纤中传输时，由于双折射现象，使得这两个偏振态的光在光纤中的传播群速度产生差异，最终使这两个偏振模的光产生时延差，导致光脉冲的展宽，即产生偏振模色散PMD。
(2)偏振模色散产生的原因
理想光纤的几何尺寸是均匀的，且没有应力，因而光波在这两个相互垂直的偏振态以完全相同的群速度传播，在光纤的另一端没有任何延迟。然而，在实际的光纤中，由于光纤不是理想的圆形波导，存在几何缺陷(如形状不规则)、内部应力、光纤的弯曲/扭曲或受到挤压等，这些因素和距离结合在一起引起双折射和模偶合，从而产生PME)。双折射是指玻璃的折射率是沿轴向变化的。由于两个偏振模的传播速度不同，因而引起了接收信号的延迟。模偶合是指在两个偏振模之间的能量传递而引起的脉冲扩展和延迟。
(3)PMD对光传输系统的影响
PMD对系统的影响主要是使光脉冲展宽，增加了码间干扰，从而限制了传输速率。对系统PMD的考虑：低速系统由于信号的单位间隔时问长，光脉冲本身的宽度比较宽，PMD对单模光纤系统的影响微不足道。随着对带宽需求的增加，特别是在10 Gb/s及更高速率的系统中，PME)开始成为限制系统性能的因素，它会引起过大的脉冲展宽或造成过低的信噪H(SNR)。例如，盯M一1信号的单位时间间隔为6.43 ns，即单个传号的脉冲宽度为6.43 ns，而链路的DGD最大值一般在25 ps以下，仅为光脉冲宽度的3.8‰，因此脉冲展宽对于脉冲的形状几乎没有影响。但对于10 Gb/s以上速率的系统就完全不一样了，10 Gb/s的光脉冲宽度为100 ps，而40 Gb/s系统的光脉冲宽度只有25 ps，因此几十皮秒的脉冲展宽则会使接收端根本无法正确地恢复原来的信号，也就是说系统无法正常工作。
如果要使系统能正常工作，脉冲展宽必须限制在一定的范围内，也就是说，光纤链路的最大DGD应该有一定限度。准确地说，当光路的光功率代价在特定值时(如1 dB或O.5 dB)，光纤链路的最大DGD有对应的容限值。例如，对于10Gb/s速率的系统，当通道代价为1 dB时，DGD最大容限为30 ps，通道代价为O.5 dB时，DGD最大容限为20 ps。对于40 Gb/s系统，当通道代价为1 dB时，DGD最大容限为10 ps。上述容限还仅仅考虑了一阶PMD的影响，二阶或更高阶的PMD影响还不包括在内。实际上，由于光纤链路中不仅包括光纤，还有光纤放大器和其他光无源器件，这些也是偏振敏感器件，必须为它们留出一定的余量，所以真正对光纤的DGD要求还要更严格一些。
由此可知，高于10 Gb/s(如40 Gb/s)速率，PMD的影响将成为至关重要的考虑因素，需要更加慎重对待。
(4)系统对光纤PMD的要求
PMI)是随机变化的，它的产生和变化与光纤制作过程、光缆成缆过程、光缆敷设过程有关，甚至受到温度变化的影响。实际上往往用群时延差的平均值，即PMD系数(PMDQ)来表征光纤或光缆的PMD特性。
但是，PMDQ在使用中不能完全确切地表达PMD的实际情况，因为PMD是一种随机量，不宜对单根光纤或光缆的PMD值进行规范，应该用统计的方式来表示，所以，目前表征光纤的PMD特性用M、Q和PMDQ三个参数同时表示，也就是说，用M根光缆连接成一个光缆链路，在该链路中，超过给定PME)。值的概率不大于Q。
在PMDQ和DGD之间存在一种换算关系。从DGD最大容限，可以计算出对应的PMD最大值，即对相应的PMDQ的要求。知道了系统允许的DGD最大值，就可以换算出对整个光链路的PMD最大值的要求，从而得出对光纤的PMDQ口要求。
光纤链路的DGD是依时间和波长随机变化的，假定其符合麦克斯韦尔分布(Max well)，则在一条长度为L的参考光纤链路中，实际的DGD超过DGD最大值的概率Q，称为最大概率。在粗略计算时，可以在实际测量的PMD和DGD最大值之间取一个简单的倍数关系。
(5)PMD的补偿
对于传输距离较长的高速系统，如果光缆链路的累积PMD超过了系统的PMD容限，要使系统维持正常工作，必须对系统进行PMD补偿。但由于。PMD不是一种稳态现象，是随机变化的。一是随光纤沿轴向的几何形状及内部应力的随机变化而变化，二是随周围温度和压力条件随机变化而变化，因此。PMD补偿不能采用固定补偿方式，而必须进行动态补偿，即时刻跟随PMD的变化情况调整对PMD的补偿量，因此补偿起来相当复杂。
近年来，由于光纤制造技术和工艺水平的不断提高，无论是光纤的几何尺寸还是折射率分布的横向和纵向均匀度都有很大改进和提高，许多光纤制造企业近期生产光纤的PMD参数都达到较高的水平。光纤水平的提高使系统减少了许多补偿的困难和麻烦，更提高了系统的可靠性，也可以使系统速率和无电再生传输距离增加。同时采用好的光线路码型，提高对PMD的承受能力。
