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,因此,了解并降低光纤的损耗对光纤通信有着重大的现实意义。
中文名称 | 光纤损耗 | 外文名称 | fiber loss |
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应用学科 | 光纤通信技术 |
总的来说,光信号在光纤中传播的时候,其功率随距离L的增加呈指数衰减:
光纤损耗
那么,评价光纤损耗特性可以通过损耗系数来衡量。光纤的损耗系数定义为:
光纤损耗
其中L为光纤长度,Pin和Pout分别为输入和输出光功率。一般标准单模光纤在1550nm的损耗系数为0.2dB/km。
光纤损耗分类
一、光纤的吸收损耗
这是由于光纤材料和杂质对光能的吸收而引起的,它们把光能以热能的形式消耗 于光纤中,是光纤损耗中重要的损耗,吸收损耗包括以下几种:
1、物质本征吸收损耗
这是由于物质固有的吸收引起的损耗。它有两个频带,一个在近红外的8~12μm区域里,这个波段的本征吸收是由于振动。另一个物质固有吸收带在紫外波段,吸收很强时,它的尾巴会拖到0.7~1.1μm波段里去。
(1)紫外吸收
光纤损耗
光纤材料的电子吸收入射光能量跃迁到高的能级,同时引起入射光的能量损耗,一般发生在短波长范围。
(2)红外吸收
光纤损耗
光波与光纤晶格相互作用,一部分光波能量传递给晶格,使其振动加剧,从而引起的损耗。
(3)本征吸收曲线
2、不纯物的吸收,主要是光纤材料中含有铁、铜、铬等离子,还有OH-。金属离子含量越多,造成的损耗就越大,只要严格控制这些金属离子的含量。可以使它们造成的损耗迅速下降。它们对短波长的影响很大,对长波长的影响较小。OH-离子在1.38μm、0.95μm二个波长上有吸收损耗峰,以1.38μm上的吸收最严重,在1.25μm波长上也有小的吸收峰。如把OH-离子含量降到十亿分之一以下,在1.38μm波长上的吸收损耗可以忽略不计,使整个长波长区成为平坦的无吸收损耗区(见图中1980年的曲线)。
3、原子缺陷吸收是光纤在制造过程中玻璃受到热激励或受强辐射时,产生原子缺陷而造成的损耗。
二、光纤的散射损耗
散射损耗是由于光纤材料组份中原子密度微起伏或光纤波导结构缺陷等使光功率耦合出或泄露出纤芯外所造成的损耗。
本征散射是材料散射中最重要的散射,其损耗功率与传播模式的功率成线性关系。它是由于材料原子或分子以及材料结构的不均匀性。使得材料的折射率产生微观的不均匀性而引起传输光波的散射。这种散射是材料固有的,不能消除,是光纤损耗的最低极限,瑞利散射即属于这一类。瑞利散射损耗与波长四次方成反比,在长波长上工作时,光纤的损耗可大大减小。
另一类本征散射是掺杂不均匀引起的,在光纤制造中,为了改变玻璃的折射率,需要掺杂某种氧化物,当氧化物浓度不均匀或起伏时就会引起这种散射。
非线性散射有受激布里渊散射和受激拉曼散射。介质在强光功率密度作用下,入射光子与介质分子发生非弹性碰撞时会产生声子,当光是被传播的声学声子所散射时,称为布里渊散射;当光是被分子振动或光学声子所散射时,称为拉曼散射。这两种受激散射都有一个阈值功率,只有超过此值时才会发生。在通常的光通信系统中,输入光纤的光功率一般较低,通常不产生非线性散射。
三、光纤的结构不规则损耗
结构不规则损耗是由于纤芯包层界面上存在着微小结构波动和光纤内部波导结构不均匀而引起的那部份损耗。光纤结构不规则时要发生模变换,将部份传输能量射出纤芯外而变成辐射模,使损耗增加。这种损耗可以靠提高制造技术来降低。
四、光纤的弯曲损耗
弯曲损耗是光纤轴弯曲所引起的损耗。任何肉眼可见的光纤轴线对于直线的偏移称作弯曲或宏弯曲。光纤弯曲将引起光纤内各模式间的耦合,当传播模的能量耦合入辐射模或漏泄模时,即产生弯曲损耗。这种损耗随曲率半径的减小按指数规律增大。另一类损耗是光纤轴产生随机的微米级的横向位移状态所成的,称作微弯损耗。产生微弯的原因是光纤在被覆、成缆、挤护套、安装等过程中,光纤受到过大的不均匀侧压力或纵向应力,或光纤制造后因涂覆层或外套的温度膨胀系数与光纤的不一致等造成的。
光纤损耗的理论计算公式:单模光纤:每公里0.25db*总公里数+活动链接器0.5db*n个=总损耗。多模光纤:每公里0.36db*总公里数+活动链接器0.5db*n个=总损耗。光纤损耗是指光纤每单位长...
额。。。。给楼主普及几个光纤通信的概念吧。。。。dBm:(绝对的)功率值,以1mW为参考,0dBm=1mW,3dBm=2mW,依次类推功率mW和dBm的折算关系是:x dBm = 10 lg(P...
单模光纤:每公里0.25db*总公里数+活动链接器0.5db*n个=总损耗。多模光纤:每公里0.36db*总公里数+活动链接器0.5db*n个=总损耗。所谓的标准都是统一的,但实际上因为材质做功及外界...
光纤损耗大存在的因素 光纤熔接包处损耗变大 ,是常见的故障,原因通常有 3个: 1、光纤熔接处开裂,可能的原因有:当初熔接时存在缺陷;光缆遭受外力拉 伸;熔接点塑料护套、 固定金属棒与光纤热膨胀系数差异, 反复的温度变化引起 伸缩。显然排除故障时必须重新熔接光纤。 2、熔接包内盘纤变形失园而出现角度,导致损耗变大。可能的原因有:光缆 遭受外力拉伸; 因温度变化热涨冷缩引起。 排除故障时只需重新整理盘纤, 保证 圆形、消除角度。 3、熔接包内进水并侵入熔接处的裸纤, 导致光信号散射损失。 排除故障时要 打开熔接包清除积水,并晒干熔接处,尽量散尽水分,或者重新熔接。 光纤传输损耗的产生原因是多方面的, 在光纤通信网络的建设和维护中, 最值得 关注的是光纤使用中引起传输损耗的原因以及如何减少这些损耗 光纤使用中引起的传输损耗主要有 1接续损耗 2光纤本质造成的损耗、 3熔接不当所报造成的损耗和
光纤损耗对传输距离的限制?
模拟基带直接光强调制光纤电视传输系统的传输距离大多受光纤损耗的限制。根据发射光功率、接收灵敏度和光纤线路损耗可以计算传输距离L,其公式如图,式中, Pt为发射光功率(dBm),Pr为接收灵敏度(dBm), M? 为系统余量(dB),α为光纤线路(包括光纤、连接器和接头)每千米平均损耗系数(dB/km)。
?对于波长为0.85 μm和1.31 μm的多模光纤,损耗系数α可以分别取3 dB/km和1 dB/km,M取3 dB。用上述举例中的数据,Pt=15 dBm,Pr=30 dBm,由式计算得到中继距离分别为L=4 km和L=12 km。
影响光纤光缆传输的原因有很多,传输损耗就是其中的一种,它直接的决定我们生活工作光网络传输距离与稳定性,光纤使用中引起的传输损耗主要有接续损耗和非接续损耗两类。那么你肯定想要问光纤熔接损耗多少合格?光纤损耗标准是多少?下面我们就来看一下光纤熔接损耗多少合格与光纤损耗标准的详细内容。
解决接续损耗要注意选用特性一致的优质光纤,建议选用菲尼特的达标光纤产品,施工时严格按照要求进行,制备完善的光纤端面,正确使用熔接机等等方面 解决非接续损耗要在设计施工中注意选择最佳敷设方式,采取切实有效的防护措施并注意施工要求等 针对不同原因的损耗要仔细分析采用不同的方式来解决避免
光纤熔接损耗多少合格 光纤损耗标准
光纤一个熔接点损耗不得超过0.5dB,一般熔接损耗都在0.3dB以下。正常光纤在没有熔接点情况下也是有损耗的,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。在常用1310nm和1550nm波长情况下,光损耗要求低于0.3dB/km。
光纤的传输损耗特性是决定光网络传输距离、传输稳定性和可靠性的最重要因素之一。光纤传输损耗的产生原因是多方面的,在光纤通信网络的建设和维护中,最值得关注的是光纤使用中引起传输损耗的原因以及如何减少这些损耗。
光纤使用中引起的传输损耗主要有接续损耗(光纤的固有损耗、熔接损耗和活动接头损耗)和非接续损耗(弯曲损耗和其它施工因素和应用环境所造成的损耗)两类。
光纤的接续损耗主要包括:光纤本征因素造成的固有损耗和非本征因素造成的熔接损耗及活动接头损耗三种。
光纤固有损耗主要源于光纤模场直径不一致;光纤芯径失配;纤芯截面不圆;纤芯与包层同心度不佳四点;其中影响最大的是模场直径不一致。熔接损耗非本征因素的熔接损耗主要由轴向错位;轴心(折角)倾斜;端面分离(间隙);光纤端面不完整;折射率差;光纤端面不清洁以及接续人员操作水平、操作步骤、熔接机电极清洁程度、熔接参数设置、工作环境清洁程度等其他因素造成。
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对于MPO/MTP光器件光纤损耗与解决损耗的方案你了解多少呢?光纤固有损耗主要源于光纤模场直径不一致;光纤芯径失配;纤芯截面不圆;纤芯与包层同心度不佳等原因;其中影响最大的是模场直径不一致。熔接损耗非本征因素的熔接损耗主要由轴向错位,光纤端面不清洁以及接续人员操作水平、操作步骤、熔接机电极清洁程度、熔接参数设置、工作环境清洁程度等其他因素造成。
活动接头损耗非本征因素的活动接头损耗主要由活动连接器质量差、接触不良、不清洁以及与熔接损耗相同的一些因素(如轴向错位、端面间隙、折角、折射率差等)造成。
MPO/MTP光器件光纤损耗 解决损耗的方案
工程设计、施工和维护工作中应选用特性一致的优质光纤一条线路上尽量采用同一批次的优质品牌裸纤,以求光纤的特性尽量匹配,使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到最低程度。光缆施工时应严格按规程和要求进行,挑选经验丰富的施工人员光缆配盘时尽量做到整盘配置(单盘≥500-800米),以尽量减少接头数量。敷设时严格按缆盘编号和端别顺序布放,使损耗值达到最小。
接续人员的水平直接影响接续损耗的大小,接续人员应严格按照光纤熔接工艺流程进行接续,严格控制接头损耗,熔接过程中时刻使用光域反射仪(OTDR)进行监测(接续损耗≤0.08dB/个),不符合要求的应重新熔接。使用光时域反射仪(OTDR)时,应从两个方向测量接头的损耗,并求出这两个结果的平均值,消除单向OTDR测量的人为因素误差。
严禁在多尘及潮湿的环境中露天操作,光缆接续部位及工具、材料应保持清洁,不得让光纤接头受潮,准备切割的光纤必须清洁,不得有污物。光纤切割后不得在空气中暴露时间过长尤其是在多尘潮湿的环境中。接续环境温度过低时,应采取必要的升温措施。 非接续损耗及其解决方案,光纤使用中引起的非接续损耗主要有弯曲损耗和其它施工因素及应用环境造成的损耗。
弯曲造成的辐射损耗当光纤受到很大的弯折,弯曲半径与其纤芯直径具有可比性时,它的传输特性会发生变化。大量的传导模被转化成辐射模,不再继续传输,而是进入包层被涂覆层或包层吸收,从而引起光纤的附加损耗。光纤的弯曲损耗有宏弯曲损耗和微弯曲损耗两种类型。
宏弯损耗光纤的曲率半径比光纤直径大的多的弯曲(宏弯)引起的附加损耗,主要原因有:路由转弯和敷设中的弯曲;光纤光缆的各种预留造成的弯曲(预留圈、各种拿弯、自然弯曲);接头盒中光纤的盘留、机房及设备内尾纤的盘绕等。
微弯损耗光纤轴产生μm级的弯曲(微弯)引起的附加损耗,主要原因有:光纤成缆时,支承表面微小的不规则引起各部分应力不均匀而形成的随机性微弯;纤芯与包层的分界面不光滑形成的微弯;光缆敷设时,各处张力不均匀而形成的微弯;光纤受到的侧压力不均匀而形成的微弯;光纤遇到温度变化,因热胀冷缩形成的微弯。
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