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在多模光通信系統中，以VCSEL為光源、以多模光纖為光導介質居多。可以通過模擬計算，得出VCSEL和多模光導介質的帶寬關系，用于確定和改善多模光導介質的性能。VCSEL的環形通量（Encircled Flux，EF）用于定義VCSEL發射傳輸的光特征。

VCSEL激射的光斑為圓形光斑，其沿多模光纖傳播的近場光強呈圓形狀分布，光纖纖芯中心的光強接近等于零。對于一般10Gbps速率的通信系統，小于30%的光能量分布在9um直徑的圓圈內，大于86%的光能量分布在38um直接的圓圈內。

多模光纖中的近場光強分布

把環形通量進行數學量化表達，可以假設VCSEL發射光功率與光纖截面的徑向函數關系為S（p），其中變量p代表光纖截面的相對纖芯中點的偏移坐標量，則環形通量：

EF=2πP?S(P)

       它表示各徑向偏移點上的光功率乘于在該偏移點的圓環面積。

多模光纖的傳輸性能主要受限于多模光纖中的差分模式延遲（Differential Mode Delay，DMD）現象。多模光纖在傳輸過程中，光脈沖會發散展寬，當這種發散嚴重到一定的程度后，前后脈沖會相互疊加，使得接收探測器無法分辨出每一個光脈沖信號。最主要的原因在于：一是光纖的纖芯折射率分布不完美。多模光纖的DMD是在不同徑向位置的入射脈沖的傳播時間和光纖模間色散特性的組合效應，雖然對于指數漸變型折射率多模光纖，可以設計出很好的折射率分布函數和控制DMD現象，但DMD現象對光纖的折射率分布十分敏感，一點微小的偏差也會導致較明顯的DMD現象。因此，在多模光纖的制作中，必須精準地控制，設計實現最完美的折射率分布值。二是光纖的中心凹陷。光纖的中心凹陷是指在光纖的纖芯中心，折射率分布明顯下降的現象，它將影響光纖的傳輸特性和降低光纖的性能。

因此，精確控制光纖的折射率分布，是十分重要的。通過測量VCSEL光源的環形通量分布情況，可以指導模擬出與之匹配的多模光纖折射率徑向分布函數，再根據這一設計的折射率分布值，制作出最完美的多模光纖。

VCSEL發射特性

環形通量對其他光導介質同樣具有指導意義。在光波導或者透鏡光學系統中，鑒于VCSEL光源的發射光能量分布特征，可以得出結論：

1. 在光波導或者透鏡光路中，光波導和透鏡的最中心光功率并非最大值；

2. 小于30%的光能量分布在從纖芯中點徑向偏移為18%的光波導或者透鏡的傳輸光束圓內，大于86%的光能量分布在從纖芯中點徑向偏移為76%的光束圓內。

以透鏡為例，鑒于VCSEL光源的環形通量的上述特征，如果透鏡的通光口徑小于或者等于VCSEL光斑直徑的76%，那么將會產生嚴重的光串擾。