各种光纤的折射率和后向散射系数
《电信传输原理》OTDR光纤断点和光纤损耗测试实验
《电信传输原理》OTDR光纤断点和光纤损耗测试实验一、实验名称：OTDR光纤断点和光纤损耗测试二、实验目的：通过本实验掌握光时域反射仪OTDR仪表使用方法。
掌握通过光时域反射仪OTDR测试，判断光缆故障点。
三、实验器材：1.光缆长度约5Km /盘 1盘2.实验用维护终端若干3.光时域反射仪OTDR仪表 1台4.光功率计 1台四、实验原理：光时域反射计Optical Time Domain Reflectometer,简称OTDR是通过测量背向瑞利散射光，测量光纤损耗、故障点、接头损耗、光纤长度的实用化测量仪器。
OTDR的工作原理图如图2.1所示。
图3.1 OTDR的工作原理示意图激光二极管发出一个窄脉冲光信号，通过光纤耦合器注入到光纤中。
沿光纤各l点上都会产生瑞利散射。
瑞利散射光中有一部分传输方向是与入射光相反的，这部分背向瑞利散射光通过光纤耦合器进入光电探测器，经过处理后得到的背向散射测量曲线如图3.2所示。
图3.2 背向散射测量的典型记录曲线图中各段分别反映如下特性a —由于耦合部件和光纤前端面引起的菲涅耳反射脉冲。
b —光脉冲沿具有均匀损耗的光纤段传播时的背向瑞利散射曲线。
c —由于接头或耦合不完善引起的损耗或由于光纤存在某些缺陷引起的高损耗区。
d —光纤断裂处，此处损耗峰的大小反映出损坏的程度。
e —光纤末端引起菲涅耳反射脉冲。
因此,利用OTDR测出的回波曲线,就可以测出光纤的平均损耗、接头损耗、光纤长度和断点位置。
而光纤长度是通过激光器发出激光脉冲与接收到背向散射光之间的时间差进行测量的。
2.OTDR使用说明：本实验主要是使用OTDR测量光缆数据，并对数据进行分析。
用OTDR进行光纤测量可分为三步：参数设置、数据获取和曲线分析。
人工设置测量参数包括：波长选择(λ)：因不同的波长对应不同的光线特性(包括衰减、微弯等)，测试波长一般遵循与系统传输通信波长相对应的原则，即系统开放1550波长，则测试波长为1550nm。
光纤的双折射及偏振特性
2019/4/7
Copyright Wang Yan
HE11 是由两个旋转方向不同的光分成的。
Faraday 磁光效应，光纤的扭转。 椭圆双折射：当线和圆同时存在时，形成椭圆双折射。 Ex , E y E x E x 0 cos(t x z ) E y E y 0 cos(t y z ) 幅度比 R E y 0 / E x 0 相位差 y x ( y x ) z
A. 参数： 1、线双折射率： L
x y
BL x y 2、归一化双折射B： B nx n y neff k0 k0
J 0 (Ur / a) j x z j y z E E x i E y j E0 exp jt (e ie j) J 0 (U ) J 0 (Ur / a) E x E0 exp j (t x z ) J 0 (U ) J 0 (Ur / a) E y E0 exp j (t y z ) J 0 (U )
Copyright Wang Yan
双折射越厉害，拍长越短。如光纤的拍长远小于某种外界 干扰的长度周期，它就可抵御这种干扰而有保持偏振状态 的能力。 4、消光比和功率耦合系数 在传输过程中，两个正交的线偏振模之间存在耦合，如在光 x 纤输入端激发x方向的线偏振模，其功率为P ，由于耦合， y 在光纤的输出端出现了y方向的线偏振模，其功率为 P 。用 消光比 和功率耦合系数h来表示这一对正交线偏振模的耦
Optical fiber communications 1-6
2019/4/7
Copyright Wang Yan
例：n1 1.46, 0.003, 1.3m, 若LB min 50m, b / a 95.5 ％。 B. 应力双折射 光纤中的应力双折射是由于光弹效应引起的，光纤材料 本身是各向同性的介质。因而不同方向的电场分量所遇到的 折射指数相同，设为n。当光纤受力时，引起了弹性形变， 通过光弹效应该形变可引起折射指数的变化，使材料变为各 向异性，从而呈现出双折射。 2. 光纤侧向受压力 1. 光纤弯曲 y F A
光纤的分类及比较(包括各种单模光纤的色散及衰减特性)
4 对各种单模光纤特性的比较
• G652 • G653 • G654 • G655
1 ）G652光纤又被称为标准单模光纤，这种光纤是目前应用在1310nm窗口的最广泛的零色散波长的单模光纤。
2）其特点是当工作波长在1310nm时，光纤的色散很小，约为3.5ps/nm*km,系统的传输距离基本上只受光纤衰减所限制；但在1550nm波段色散较大，约为20ps/nm*km。
1）G654光纤又称为非零色散光纤，这是一种改进的色散位移光纤，其零色散波长不在1550nm处，而在1525nm或1585nm处。 2）零色散光纤同时削减了色散效应和四波混频效应，所以非零色散光纤综合了标准单模光纤和色散位移光纤，有比较好的传输特性，特别适合于高密度的波分复用系统的传输。
G655
A(l) = 10lg p1 (dB)
p2
p1、p2分别为光纤注入端和输出端的光功率。 （ dB与dBm）
光纤损耗（衰减）的定义
若光纤是均匀的，则还可以用单位长 度的衰减即衰减系数α来表示：
a (l) = 1 A(l) = 1 10 lg p1 (dB / km)
L
L
p2
光脉冲注入光纤后，长距离传输后脉冲的宽 度被展宽
色散补偿技术
当前，发展比较成熟的、主流的色散补偿技术主要是采用色散补偿光纤（DCF）来进行色散补偿。其主要技术是在每个（或几个）光纤段的输入或输出端通过放置 DCF色散补偿模块（DCM），周期性地使光纤链路上累积的色散接近零，从而可以使单信道1550nm外调制光纤干线的色散得到较好的补偿。
因此，对于超长距离的光纤传输，现有的色散补偿技术可以相对较好的解决色散问题，对于超远距离的传输，其首要考虑的因素是光纤的衰减特性。
ps/nm·km
不同光散射系数的内含与区别
不同光散射系数的内含与区别杨红英 朱苏康东华大学纺织学院，上海 200051摘要：在物质的三个基本光学参数折射率、光吸收系数和光散射系数之中，散射系数最复杂，一方面源于散射规律的复杂多变，另一方面源于散射系数的多方向性；后者使散射系数在不同应用场合可能具有不同的含义。
然而，很多人对此缺乏正确认识，错用散射系数及其散射规律。
文章从介绍散射系数的方向性入手，对几种常见的不同含义的散射系数进行释义，包括拓展的Lambert定律、Kubelka-Munk理论、瑞利散射定律以及Mie散射定律等规律中的散射系数，建议在不同散射系数前加限定词以利区分，并提出建议用词，同时说明其适用场合。
关键词：散射系数，全散射系数，消光散射系数，后向散射系数，K-M散射系数Differentiating the Scattering CoefficientsYANG Hongying, ZHU SukangCollege of Textiles, Donghua University, Shanghai, 200051Abstract: Scattering coefficient is more complicated than refractive index and absorptioncoefficient due to its multi-direction and the complicated scattering laws. Themulti-direction of it makes different scattering coefficients in different situation, such as inLambert law, Kubelka-Munk theory, Rayleigh scattering theory, Mie scattering theory, andso on. Some non-optics researchers don’t recognize these and misuse them. This papergives detailed explanations of the meanings of scattering coefficients mentioned above byintroducing the directions of them. Meanwhile, more appropriate names for them aresuggested to be used in order that they are more easily understood by any user. At last,examples are given on in what situation which scattering coefficient should be chose to use.Keywords: scattering coefficient，total scattering coefficient， back-scattering coefficient，K-M scattering coefficient引言在物质的三个基本光学参数折射率、光吸收系数和光散射系数之中，散射系数最复杂。
光纤的性能指标说明
光纤的性能指标说明光纤是一种基于光信号传输的通信介质，具有很多独特的性能指标。
以下是对光纤的性能指标进行详细说明。
1.带宽：光纤的带宽指的是光纤传输的频率范围。
光纤的带宽决定了其传输数据的速率。
带宽的单位通常是兆赫兹（MHz）或千兆赫兹（GHz）。
带宽越高，数据传输速率越快。
2.损耗：光纤传输中的损耗是光信号在传输过程中损失的能量。
光纤的损耗通常以每单位长度的光强衰减来衡量，单位是分贝（dB）。
3.色散：色散是光纤传输中的一个重要问题，它导致不同频率的光信号的传播速度不同。
色散分为两种类型：色散的波长分散和色散的模式分散。
4.带宽补偿：由于色散引起的频率间隔，光纤的带宽会受到限制。
为了克服这种限制，光纤通常会采用带宽补偿技术。
5.折射率：光纤传输中的折射率决定了光信号在光纤中传播的速度。
折射率是光在光纤中传播时的速度与真空中的速度之比。
6.弯曲半径：光纤弯曲半径是指光纤在弯曲时所能容忍的最小半径。
光纤的弯曲半径对于光纤的安装和使用非常重要。
7.抗拉强度：抗拉强度是指光纤在拉伸力作用下所能承受的最大压力。
光纤的抗拉强度对于光纤的安装和维护非常重要。
8.附加损耗：附加损耗是光纤连接器或接头引入的损耗。
附加损耗要尽量减少，以保证光信号的传输质量。
9.环境适应性：光纤应能适应不同的环境和工作条件。
光纤应具有抗湿度、抗温度变化、抗腐蚀等特性，以保证其长期稳定的性能。
10.可靠性：光纤应具有高度的可靠性，能够在长期使用中保持其性能稳定。
光纤的可靠性取决于其材料的质量和制造工艺。
11.安装和维护：光纤的安装和维护应简便、方便。
安装和维护的复杂性会影响到光纤的使用成本和可行性。
12.成本效益：光纤的成本效益是指光纤在使用中的性价比。
光纤的成本效益应综合考虑其性能、可靠性、安装和维护成本等因素。
总结：光纤具有高带宽、低损耗、高可靠性和良好的环境适应性等优点，已经广泛应用于通信、医疗、军事和工业领域等。
光纤的性能指标对于充分发挥光纤的优势具有重要意义，并且也是制定光纤标准和规范的基础。
光缆技术指标
光缆技术指标要求一、相关要求：（一）依据YD/T901-2001、YD/T769-95 及YD/T981-98标准。
1、光缆中光纤的技术指标：（1）模场直径1310nm （8.6－9.5）um±0.7um（2）包层直径：125.0±1um（3）模场同心度误差：1310nm波长≤0.8um（4）包层不圆度 < 2.0%（5）折射率系数1.4675（1310nm）1.4681（1550nm）（6）截止波长λc（在2m 光纤上测试）：1100－1280nmλcc ( 在22m成缆上测试)：< 1260nm（7）光纤衰减常数1310nm 波长：≤0.35dB/Km1550nm 波长：≤0.21dB/Km其中在1288－1339nm波长范围内，任一波长光纤的衰减常数与1310nm波长范围上的衰减常数相比，其差值不大于0.03dB/Km。
另外，在1525－1575nm波长范围内，任一波长上的衰减系数与1550nm波长的衰减系数相比，其差值不大于0.02dB/Km。
（8）衰减不均匀性在光纤后向散射曲线上，任意500m长度上实测衰减值与全长度上平均每500m的衰减值之差的最坏值不大于0.05dB。
（9）色散系数1)零色散波长λ0在1300~1324nm范围之间2)零色散斜率S0max为0.093(ps/nm2.km)3)在1288~1339nm 范围内，最大色散系数幅值≤3.5ps/(nm.km)在1271~1360nm范围内，最大色散系数幅值≤5.3ps/(nm.km)（10）宏弯损耗对单模光纤（B1.1），以半径37.5mm松绕100圈后，其附加衰减<0.05dB/Km。
（11）光纤光缆高低温度衰减特性在-40℃~+60℃时，衰减变化<0.05dB/Km（12）光纤在束管中为全色谱标识，光纤着色采用光固化，可以做到颜色不迁移，用丙酮擦拭试验200次后不褪色。
（13）光缆中任意两根光纤在熔接接头衰减满足以下要求：平均值< 0.02dB最大值<0.03dB3、光缆的环境性能（1）光缆的温度环境试验光缆的高低温特性可通过高低温循环试验来检验，按-40℃~+60℃且保温时间>12h，有两层护套时为24h，循环2个周期，可保持原有光纤特性不变，衰减变化<0.05dB/Km。
光纤色散系数公式
光纤色散系数公式
光纤色散系数是描述光纤中不同波长的光信号经过传输后，信号在时间上出现的不同程度的扩散现象的参数。
光纤色散系数一般只对单模光纤来说，包括材料色散和波导色散，统称色散系数。
光纤色散系数可以用以下公式表示：
D(λ) = (D1 - D2) / λc
其中，D1和D2分别表示两个波长下的群速度色散，λc表示中心波长。
另一种表示方法为：
D(λ) = δλ * D * L
其中，δλ为光源的均方根谱宽，D(λ)为色散系数，L为长度。
单模光纤色散系数一般为20ps/km·nm，光纤长度越长，则引起的色散总值就越大。
还有一种表示方法为：
D(λ) = Δτ(λ) * π^3 / Δλ
其中，Δτ(λ)为单位长度光纤上的时延差，Δλ是光源上的线宽。
需要注意的是，光纤色散系数的具体公式可能会因不同的定义和计算方式而有所不同。
在实际应用中，应根据具体情况选择合适的公式进行计算。
光纤光缆技术规范
光纤光缆技术规范规范制订依据为YD/T901-2001及YD/T769-2003标准制订1 光缆中光纤技术指标1.1本公司生产的光缆采用G.652D A级优质单模光纤,其主要技术指标如下:1.2模场直经1310nm波长 9.2±0.4um1550nm波长 10.5±0.5um1.3包层直经: 125.0±1.0um1.4 芯同心度误差: ≤0.6um1.5包层不圆度:<1%1.6折射率系数1310nm: 1.46751550nm: 1.46811.7截止波长λc (在2m成缆上测试): ≤1250nmλcc (在22m成缆上测试): ≤1260nm1.8光纤衰减系数在1310nm处:≤0.35db/km在1550nm处:≤0.22db/km其中在1285~1330nm波长范围内,任一波长上光纤的衰减系数与1310nm波长范围上的衰减系数相比,其差值不大于0.03db/km。
另外，在1480~1580nm波长范围内，任一波长上光纤的衰减系数与1550nm波长的衰减系数相比，其差值不大于0.05db/km。
1.9衰减不均匀性在光纤后向散射曲线上，任意500m长度上衰减值与实测衰减值与全长度上平均500m的衰减值之差的最坏值不大于0.05db1.10色散系数1.10.1零色散波长为1300~1324nm之间范围1 .10.2零色散斜率Soman＜0.093Ps/(nm2.km)1.10. 3在1288~1339nm范围内,最大色散系数幅值＜3.5Ps/(nm..km)在1271~1360nm范围内,最大色散系数幅值＜5.3Ps/(nm.km)在 1550nm处色散系数＜18Ps/(nm.km)在1480～1580nm范围内色散系数不大于20ps/nm.km1.11宏弯损耗对单模光纤(B1.1，B4),以37.5mm半经松绕100圈后在1550nm波长上测得的弯曲附加衰减不大于0. 5dB/km，当用于STM－64系统时，在1625nm波长上测得的弯曲附加衰减也应不大于0.5dB。
OTDR参数设置及测量误差分析
2017年第12期 信息通信2017(总第 180 期）INFORMATION & COMMUNICATIONS(Sum . N o 180)OTDR 参数设置及测量误差分析李军华(洛阳铁路信息工程学校，河南洛阳471934)摘要:分析了在光缆施工中OTDR 仪表的工作原理以参数设置的意义和测试原则，并讨论如何减少测量误差。
关键词:OTDR ;参数设置；游标设置中图分类号:TN 929.il 文献标识码:A 文章编号：1673-1131(2017)12-0102-02在光纤通信工程的施工中OTDR 是比较常见且精密的仪 表，它的作用是可以把光纤线路的光性能参数及线路中的事 件点以图形的方式显示在显示屏上。
在测试中如果参数设置 不正确，就会造成较大的误差，但是要想测试准确，必须正确 的理解和设置O TDR 的参数。
常用的参数有:2个光纤固有参 数、3个OTDR 性能参数，5个OTDR 测量参数，另外为了减少 测量误差还要掌握OTDR 游标的设置。
1光纤固有参数光折射率和后向散射系数是光通信测量中基本的测试参数。
⑴光纤折射率。
光纤折射率是指被测光纤实际的折射率，在工程测试的时候一般此参数可以按照光缆生产厂家给出的 参数设置，也可在测量的时候可以手动在OTDR 上设置。
光纤 折射率的设置是否准确对纤长测试的影响较大，在测试过程中 测试误差的构成如下:误差=〇.〇〇〇〇25%x 测试距离40TDR 距离 分辨率+光纤折射率引起的误差。
我们以被测光纤长度大约 120km 为例来说，假设OTDR 的采样分辨率为8米。
我们将光 纤折射率的误差值取为0.001，折射率取值为1.467,则测试误话单数总。
③计费的输出话单有3类(正常话单、异常话单和拒 收话单),所以计费批次话单数平衡的条件为计费平衡信息点中 的(输入话单数=正常话单数+异常话单数+拒收话单数),同个批次中的接收话单总数=同个批次中的分发话单数总。
OTDR使用方法
OTDR基本使用方法一、按设备顶部的红色按钮启动机器二、进入系统后选择F3进入专家模式三、在上面图的右面面板有三个按钮：“km”“Ω”“λ”1. km键的作用是选择需要测试的距离，一般选择你实际距离的2倍，在设备屏幕右边出现16KM/8M的字样，这个表示距离16公里每8米采集一个数据。
2. Ω：选好距离和采样距离后选择，这个表示脉宽脉宽越长，动态测量范围越大，测量距离更长，但在OTDR曲线波形中产生盲区更大；短脉冲注入光平低，但可减小盲区。
一般50公里以下选择2500ns和5000ns，50公里以上选择10000ns和20000ns3. λ：波长,这个切换两种波长1310和1550，一般50公里以下选择1310，50公里以上选择1550四、选好以上后连接好光线，这里光纤选择对端收光的一端，否则数据会不正常，五、按下设备右面面板上的红色按钮（TEST/STOP）开始测试，测试1到2分钟即可. 按（A/B SET）选定游标A，转动旋钮，将游标A移动到过渡光纤尾端接头反射峰后的线性区起始点，然后按（A/B SET）选定游标B，转动旋钮，将游标B移动到被测光纤的尾端反射峰前这是测试完成后出现的表，在这个表中我们A端在0起始线,B端是那条虚线.可以看到AB两点间相距53.4252KM。
在虚线旁有个高峰后落下，这表示光纤已经到了设备或终端。
在图中a点b点为熔接点,OTDR测试的光线曲线斜率基本一致，若某一段斜率较大，则表明此段衰减较大,b 点为正常情况,a点有上升的情况,是由于在熔接点之后的光纤比熔接点之前的光纤产生更多的后向散光而形成的.如果出现П这个图标或一个高峰后线没有落到底处，这表示这是个跳接。
在图中间上方20.147dB,这表示这条线路的衰减值。
| OTDR使用方法一/OTDR的使用用OTDR进行光纤测量可分为三步：参数设置、数据获取和曲线分析。
人工设置测量参数包括：(1)波长选择(λ)：因不同的波长对应不同的光线特性(包括衰减、微弯等)，测试波长一般遵循与系统传输通信波长相对应的原则，即系统开放1550波长，则测试波长为1550nm。
光纤工程中的衰减测试
光纤工程中的衰减测试(1)波长选择(λ):因不同的波长对应不同的光线特性(包括衰减、微弯等)，测试波长一般遵循与系统传输通信波长相对应的原则，即系统开放1550波长，则测试波长为1550nm。
(2)脉宽(PulseWidth):脉宽越长，动态测量范围越大，测量距离更长，但在OTDR曲线波形中产生盲区更大;短脉冲注入光平低，但可减小盲区。
脉宽周期通常以ns来表示。
(3)测量范围(Range):OTDR测量范围是指OTDR获取数据取样的最大距离，此参数的选择决定了取样分辨率的大小。
最佳测量范围为待测光纤长度1.5~2倍距离之间。
(4)平均时间:由于后向散射光信号极其微弱，一般采用统计平均的方法来提高信噪比，平均时间越长，信噪比越高。
例如，3min的获得取将比1min的获得取提高0.8dB的动态。
但超过10min的获得取时间对信噪比的改善并不大。
一般平均时间不超过3min。
(5)光纤参数:光纤参数的设置包括折射率n和后向散射系数n和后向散射系数η的设置。
折射率参数与距离测量有关，后向散射系数则影响反射与回波损耗的测量结果。
这两个参数通常由光纤生产厂家给出。
参数设置好后，OTDR即可发送光脉冲并接收由光纤链路散射和反射回来的光，对光电探测器的输出取样，得到OTDR曲线，对曲线进行分析即可了解光纤质量。
2经验与技巧(1)光纤质量的简单判别:正常情况下，OTDR测试的光线曲线主体(单盘或几盘光缆)斜率基本一致，若某一段斜率较大，则表明此段衰减较大;若曲线主体为不规则形状，斜率起伏较大，弯曲或呈弧状，则表明光纤质量严重劣化，不符合通信要求。
(2)波长的选择和单双向测试:1550波长测试距离更远，1550nm比1310nm光纤对弯曲更敏感，1550nm比1310nm单位长度衰减更小、1310nm比1550nm测的熔接或连接器损耗更高。
在实际的光缆维护工作中一般对两种波长都进行测试、比较。
对于正增益现象和超过距离线路均须进行双向测试分析计算，才能获得良好的测试结论。
如何用光时域反射计(OTDR)进行正确的光纤测试
如何用光时域反射计（OTDR）进行正确的光纤测试用OTDR进行测试维护工作，首先应该对OTDR本身的各项参数进行正确的设置；其次是对OTDR各项技术指标的正确理解；第三个需要注意的是不同需求和不同测试环境对测试仪器指标的要求以及测试的方法；最后是对测量曲线的正确解读。
在进行正式的介绍之前，首先介绍几个关键的概念：菲涅尔反射，瑞利散射，背向散射法，OTDR的工作原理。
瑞利散射：光纤在加热制造过程中，热骚动使原子产生压缩性的不均匀，造成材料密度不均匀，进一步造成折射率的不均匀。
这种不均匀在冷却过程中固定下来，引起光的散射，称为瑞利散射，是光纤本身固有的。
菲涅尔反射：菲涅尔反射就是大家平常所理解的光反射。
该现象通常在不连续界面处发生（例如连接器、适配器等），是气隙、未对准、折射率不匹配等原因导致的结果。
需要注意的是能够产生后向瑞利散射的点遍布整段光纤，是一个连续的，而菲涅尔反射是离散的反射，它由光纤的个别点产生，能够产生反射的点大体包括光纤连接器（玻璃与空气的间隙）、阻断光纤的平滑镜截面、光纤的终点等。
背向散射法：背向散射法是将大功率的窄脉冲光注入待测光纤，然后在同一端，检测沿光纤轴向向后返回的散射光功率。
由于光纤材料密度不均匀，其本身的缺陷和掺杂成分不均匀，引起光纤中小的折射率的变化，当光脉冲通过光纤传输时，沿光纤长度上的每一点均会引起瑞利散射。
这种散射向四面八方，其中总有一部分会进入光纤的数值孔径角，沿光纤轴反向传输到输入端。
瑞利散射光的波长与入射光的波长相同，其光功率与散射点的入射光功率成正比。
测量沿光纤轴向返回的背向瑞利散射光功率可获得沿光纤传输损耗的信息，从而测得光纤的衰减。
OTDR的工作原理：OTDR 类似一个光雷达。
它先对光纤发出一个测试激光脉冲，然后观察从光纤上各点返回（包括瑞利散射和菲涅尔反射）的激光的功率大小情况，这个过程重复的进行，然后将这些结果根据需要进行平均，并以轨迹图的形式显示出来，这个轨迹图就描述了整段光纤的情况。
多模光纤的折射率分布
多模光纤的折射率分布
多模光纤的折射率分布是指随着光纤截面的变化，光纤中不同位置的折射率不同。
在一条典型的多模光纤中，折射率分布通常采用径向对称的高斯函数来描述。
即随着距光纤轴心的距离增加，折射率逐渐减小。
多模光纤中的折射率分布会影响光信号的传输特性。
在多模光纤中，由于折射率分布的存在，不同模式的传播速度会有所不同，这就导致了多模间的模式色散现象。
模式间色散会引起信号扩散，限制了光纤传输的带宽。
因此，多模光纤通常适用于短距离传输和较低速率的应用。
同时，折射率分布还会影响光纤的耦合效率和功率损耗。
光纤之间的耦合效率取决于折射率分布的匹配程度，而功率损耗与光信号从一段光纤传输到另一段光纤时被折射率不匹配引起的反射和散射有关。
总之，多模光纤的折射率分布对光信号的传输特性、模式色散、耦合效率和功率损耗都有着重要的影响。
光纤有效折射率
光纤有效折射率光纤是一种能够传输光信号的长而细的玻璃或塑料材料。
它的主要特点是具有高速、大容量和低衰减的传输能力，被广泛应用于通信领域。
而光纤的有效折射率则是决定光纤传输性能的一个重要参数。
光纤的有效折射率是指光纤中心轴上光的传播速度与真空中光的传播速度之比。
它是由光纤的折射率分布、材料组成和结构等因素共同决定的。
有效折射率越高，光信号传输速度越快。
首先，光纤的核心部分是由一个折射率较高的材料构成的，通常采用的是二氧化硅或石英。
这种材料的折射率远高于光纤的包层，能够实现光信号的内部反射和传输。
其次，光纤通常由包层和护套组成。
包层是包裹在光纤核心外面的一层材料，其折射率要低于光纤核心，以保证光信号能够被核心完全反射。
而护套则是为了增强光纤的保护性能，防止外界干扰。
另外，光纤的结构也对有效折射率起着重要影响。
常见的光纤结构包括单模光纤和多模光纤。
相比于多模光纤，单模光纤的有效折射率更高，可以实现更高速、更远距离的信号传输。
在实际应用中，光纤的有效折射率对于光信号的传输距离和传输效率有着直接的影响。
当有效折射率增加时，信号传输速度也随之增加，从而可以实现更远距离的信号传输。
而且，高有效折射率还可以减小信号衰减，提高传输效率。
可以说，光纤的有效折射率是保证光信号传输质量和速度的关键因素之一。
通过合理调控光纤的材料、结构和折射率分布，可以提高有效折射率，从而实现更快、更稳定的光信号传输。
总之，在光纤通信领域，了解光纤的有效折射率对于设计和维护高效的光纤网络具有重要意义。
只有充分理解光纤有效折射率的原理和影响因素，才能更好地利用光纤的优势，满足日益增长的通信需求。
常用光纤色散系数-电缆情缘网
使用波长
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(2)光纤类别的代号及其意义 J--------二氧化硅系多模渐变型光纤； Z-------二氧化硅系多模准突变型光纤； X-------二氧化硅纤芯塑料包层光纤； T--------二氧化硅多模突变型光纤； D-------二氧化硅系单模光纤； S-------塑料光纤。 (3)光纤主要尺寸参数 用阿拉伯数字以微米为单位表示多模光纤的芯径/包层直径或单模光纤 的模场直径/包层直径。 (4)传输性能代号 由使用波长、损耗系数及模式带宽的代号(a，bb，cc三组数字 代号)构成。用a表示使用波长代号，其阿拉伯数字代号规定如下： 1--------使用波长850nm区域，2---------使用波长1310nm区域，3-------使用波长1550nm区域。 bb表示损耗系数代号，cc表示模式带宽系数代 号(单模光纤无此项)。
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2、光纤通信的特点
(1)优点：
传输频带极宽，通信容量很大 传输衰减小，距离远 信号串扰小，传输质量高 抗电磁干扰，保密性好 光纤尺寸小，重量轻，便于运输和敷设 耐化学腐蚀，适用于特殊环境 原材料资源丰富,节约有色金属
(2)缺点：
光纤弯曲半径不宜过小 光纤的切断和连接操作技术要求较高 分路、耦合操作繁琐
我国自70年代初就已开始了光通信技术研究，1977年，武汉邮科院 研制出中国第一根多模光纤，其在850nm地衰减系数为300dB/km。
1979年建立了用多模短波长光纤进行的8Mbt/s、5.7km室内通信系统。 1987年底，建成第一个国产长途光通信系统，由武汉－荆州，全长约 250km，传输34Mbit/s。
uW、mW及W与dBm之间的转换
OTDR 在光纤测量中的应用光时域反射计OTDROptical Time Domain Reflectometer是表征光纤传输特性的测试仪器。
此仪器主要用于测试整个光纤链路的衰减并提供与长度有关的衰减细节，具体表现为探测、定位和测量光纤链路上任何位置的事件事件是指因光纤链路中熔接、连接器、弯曲等形成的缺陷，其光传输特性的变化可以被测量。
OTDR测试的非破坏性、只需一端接入及直观快速的优点使其成为光纤光缆生产、施工、维护中不可缺少的仪器。
1 OTDR原理1.1 瑞利后向散射由于光纤本身的缺陷和掺杂组分的非均匀性，使得光纤中传播的光脉冲发生瑞利散〔1〕射。
一部分光大约有0.0001 沿脉冲相反的方向被散射回来，因而被称为瑞利后向散射，后向散射光提供了与长度有关的衰减细节。
设注入光功率为P0，则沿光纤传输到z处的后向散射光再传回到始端的光功率为其中，γfz、γbz分别为z 处正向、后向传输时的衰减系数，ηz为光纤在z处的后向散射系数，与瑞利散射系数及光纤的结构参数有关。
如果能测得z1z2两处散射回来的光功率，即可求得z1z2间前后向传输的平均衰减系数α若光纤结构参数沿轴向均匀即?莦1＝ηz2时，则z1和z2点间的衰减系数可表述为1 2 与距离有关的信息是通过时间信息而得到的此即光时域反射计中时域的由来，OTDR 测量发出脉冲与接收后向散射光的时间差，利用折射率n 值将这一时域信息转换成距离其中c为光在真空中的速度3×108m/s OTDR 可以非常精确测量后向散射光功率Pz1、Pz2，并通过式3与式4来测量沿光纤长度上任一点光纤特性的微小变化，如图1 所示。
图1 OTDR 曲线与光纤链路的对应关系在不同折射率两传输介质的边界如连接器、机械接续、断裂或光纤终结处会发生菲涅耳反射，此现象被OTDR 用于准确确定沿光纤长度上不连续点的位置。
反射的大小依赖于边界表面的平整度及折射率差，利用折射率匹配液可减小菲涅耳反射。