光纖的模式噪聲是發(fā)生在多模光纖中的光功率隨機變化。如果光源是高度相干的(也就是說，采用高質(zhì)量的激光器)，光纖中的模式將會相互干涉，形成一個亮暗相間的光斑圖。在模式產(chǎn)生相長干涉(模場同相相加)的地方會出現(xiàn)亮點，反之，模式產(chǎn)生相消干涉(模場反相相加)的地方會出現(xiàn)暗點。
對于非相干光源(比如用LED)，由于其線寬較寬，所以不會形成類似的光斑圖。為了說明這個結(jié)論，可以考慮一個非相干光譜，其中包含一系列相隔很近的波長。每一個波長都會產(chǎn)生一個略微不同的光斑圖。在某個位置上一些光斑圖為暗點，另一些則可能為亮點。由于不同波長的波相互之間不會產(chǎn)生干涉，所以總的光斑圖是各個獨立光斑強度上的疊加。因此，最終的圖樣在光纖的橫截面上是近似均衡的(可能呈緩慢變化)。
單模光纖中沒有這樣的光斑。因為這種光斑代表的是兩個或多個模場之間的干涉，所以要出現(xiàn)光斑必須有一個以上的模式。
光斑本身并不具煩擾性，但是需要考慮光源的輸出波長改變時(例如溫度變化或調(diào)制所引起的啁啾。此時，由于干涉圖樣的形狀嚴格依賴于波長，所以圖樣會隨波長的改變而發(fā)生變化，亮點和暗點將會移動到新的位置上。另外，如果光纖有物理上的位移，則會改變許多模式的傳播路徑(以及相對路徑)，也會產(chǎn)生類似的干涉圖樣改變。連續(xù)隨機的溫度變化或者物理位移(例如振動)會造成光斑連續(xù)隨機地改變。即使這樣的影響，對于一個理想的光纖系統(tǒng)也不是有害的。放置在光纖末端的光檢測器很容易收集光纖中所有的光功率，而不必考慮照射光的特殊圖樣。然而，對于一個非理想的光纖鏈路，其中元件的損耗是有選擇性的。也就是說，其損耗值與照射光的圖樣有關(guān)。大多數(shù)連接器都有這樣的特性。例如，如果一個連接器中的光纖有些橫向?qū)什铄e，則其損耗會有模式選擇性。不同的光斑圖樣對應(yīng)不同的光功率耦合效率，因為某一個圖樣在兩個纖芯重疊部分集中的光功率可能比另一個圖樣更多。隨著圖樣的變化，一些斑點將移出(或移人)重疊區(qū)域。隨機變化的圖樣將會轉(zhuǎn)變?yōu)殡S機變化的連接損耗，從而引起接收功率的隨機變化，這就是模式噪聲。
將模式噪聲降到最小，在理論上很簡單。可以使用單模光纖，或低損耗的連接器，或低相干性的光源。使用單模光纖和低損耗連接器都會增加系統(tǒng)的成本，而使用低相干性的光源會增加材料色散導(dǎo)致的散脈沖展寬，從而降低光纖的數(shù)據(jù)傳輸能力。
用一句結(jié)論性的話說，在多模光纖系統(tǒng)設(shè)計中必須考慮模式噪聲。但我們必須意識到，從理論上很難預(yù)知模式噪聲的大小，因為通常不知道連接器失準的程度和光源波長的變化。模式噪聲必須通過實驗的方法估算。
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