多模光纤弯曲损耗
多模光纤损耗
多模光纤损耗多模光纤，是一种特殊的光纤，其直径较大，通常为50μm或62.5μm。
相对应的，单模光纤则有更小的直径，通常为9μm。
这两种光纤都被广泛应用于通信、数据传输、医学以及军事等领域。
而今天我们将要讨论的就是多模光纤损耗。
什么是多模光纤损耗？光纤损耗通常是指光信号在传输过程中损失的强度。
多模光纤损耗就是指多模光纤中，光信号在传输的过程中，由于多种因素而损失的强度。
这些因素包括：1.散射在光纤中，随着光信号的传输，光子与光纤内部原子之间不断作用，从而产生光子的散射现象。
这种现象会导致光信号的能量消耗，从而使信号在传输过程中不停地降低。
2.吸收在光信号在光纤中传输的过程中，会遇到一些障碍，如空气、水、杂质等。
这些障碍会吸收光信号的一部分能量，从而导致信号的损失。
3.弯曲和连接光纤的弯曲和连接也会导致光信号的损失。
在连接和弯曲处，光信号会受到压力和扭曲，从而导致损失。
多模光纤损耗如何衡量？光纤损耗的衡量单位是分贝（dB）。
在光信号传输的过程中，每100米遇到1dB的损耗都是正常的。
对于多模光纤而言，损耗极限一般在3dB/公里以内，如果超过这个极限，则会影响光纤的性能，从而影响到数据的传输。
如何减少多模光纤损耗？为了减少多模光纤损耗，可以采取以下措施：1.使用优质的光纤选择优质的光纤是减少光纤损耗的第一步，这可以保证光纤的质量，从而减少信号的损失。
2.保持光纤的干燥和清洁因为水、杂质等因素会导致光纤信号的吸收和散射，因此保持光纤的干燥和清洁可以有效减少损耗。
3.使用角度光纤连接器角度光纤连接器可以使光信号传输更加平稳，并减少弯曲和连接产生的损失。
总之，多模光纤损耗是光纤通信中不可避免的现象，但通过适当的措施可以减少它的影响。
这有助于保证数据的正常传输和通信质量的稳定性。
光纤的损耗和色散
具体机理：在黑夜里向空中照射，可以看到 一束光束，人们也曾看到过夜空中的探照 灯发出粗大的光柱。为什么我们会看到这 些光柱呢？这是因为有许多烟雾，灰尘等 微小颗粒浮游于大气之中，光照射在这些 颗粒上，产生了散射，就射向了四面八方， 这个现象是由瑞利首先发现的，所以人们 把这种散射称为瑞利散射。 瑞利散射是怎样产生的呢？原来组成物质的 分子、原子、电子是以某些固有的频率在 振动，并能释放出波长与该振动频率相应 的光。
二 散射损耗
是指光通过密度或折射率不均匀的物质时，除了 在光的传播方向以外，在其它方向也可以看到 光，这种现象叫做散射。
原因：光纤的材料，形状，散射率分布等的 缺陷或不均匀。 散射损耗主要由材料微观密度不均匀引起的 瑞利(Rayleigh)散射和由光纤结构缺陷(如 气泡)引起的散射产生的。 结构缺陷散射产 生的损耗与波长无关。
• 3.色散平坦光纤（DFF）
有效利用带宽，最好使光纤在整个光纤通信的长波段 （ 1.3um-1.6um）都保持低损耗和低色散。
4. 色散补偿光纤（DCF）
利用一段光纤来消除光纤中由于色散的存在使得光脉 冲信号发生展宽和畸变。能够起这种均衡作用的光纤 称为色散补偿光纤。
作业
1．什么是损耗?光纤中存在哪些损耗?这些损 耗是由什么因素引起的？ 2.什么是色散?光纤中存在哪些色散? 3. 光纤中的信号变化是由哪些因素引起的？这 些因素各导致信号如何变化？
2.非零色散光纤（NZDF）
• 当在一根光纤上同时传输多波长光信号再采用光 放大器时，DSF光纤就会在零色散波长区出现严 重的非线形效应，这样就限制了WDM技术的应用。 • 为了提高多波长WDM系统的传输质量，就考虑 零色散点移动，移到一个低色散区，保证WDM系 统的应用。 • NZDF是指光纤的工作波长移到1.54～1.565μm 范围，不是在1.55um的零色散点内，在此区域内 的色散值较小，约为1.0～4.0PS/km· wm。此范围 内色散和损耗都比较小，而且可采用波分复用技 术。
光纤的弯曲损耗、抗弯曲光纤标准G.657及试验
二、光纤弯曲与截止波长的关系
MAC=MFD/λ c，用于表征单模光纤弯 曲（宏弯和微弯）灵敏度的特征，弯曲 损耗随着MFD减小、λ c增加而减小，即 MAC值越小对弯曲损耗越有利。 G.650.1中提到：“光纤截止波长可 以和模场直径结合起来评估光纤的弯曲 敏感性。截止波长大而模场直径小的光 纤更能耐受弯曲。这就是为什么常常想 要规定较大的截止波长c, 哪怕该参 数的上限超过工作波长。但所有的实际 安装技术和光缆设计都应确保缆截止波 长小于工作波长。”这句话很好地解释 了大多数光纤厂家将光纤出厂的截止波 长上限规定为1330nm甚至更高，以及 G.655光纤的截止波长超出PK2200测试 波长范围的原因。 设计图：
一、光纤弯曲损耗的理论和计算
光纤的弯曲损耗归根揭底是由于光不满足全内反射的条件 而造成的。它可分为宏弯损耗和微弯损耗两种：
宏弯损耗：当光纤弯曲时，光在弯曲部分中进行传输，当 超过某个临界曲率时，传导模就会变成辐射模，从而引起光束 功率的损耗。 微弯损耗：微弯曲相应于光纤在其正常（直的）位置附近 以微小偏移作随机振荡。尽管偏移量小（曲率半径可以和光纤 的横截面尺寸相比拟），但振荡周期一般也很小，因而可能发 生急剧的局部弯曲。微弯主要是由制造和安装过程中的应变、 以及由于温度变化引起的光缆材料尺寸变化引起，例如受到侧 压力或者套塑光纤在温度变化时产生的微小不规则弯曲。
( nm )
………………….(7)
光缆结构的松紧也影响截止波长（主要是由于引起微弯），一般而言，对 于同一种光纤，松套光缆截止波长降低较小，带状光缆次之，紧套光纤成缆 后其截止波长降低最大[2]。表2给出了试验结果。 表2 光纤光缆截止波长数据统计平均值
光缆结构 松套光缆 带状光缆 紧套单芯缆 光纤λ cf （nm） 光缆λ cc （nm） 1251 1273 1283 1176 1192 1174 截止波长差 （nm） 75 81 109
多模光纤弯曲损耗的分析
模传输作 了分析 ，并对简单的扰模器能使器件实现 稳 定测 试 的机理 作 了讨 论 和 实验 验证 。这 一 研究 结 果 对 正确 使 用 多模 光纤 无 源 器件 具 有参 考 意 义 。
．
维普资讯
２ ６ 中山大学学报 （ 自然科学 版 ） 第 ４ 卷 ｌ
与 子午 线 对 应 ， ≠ ０ 应偏 斜 光 ） 原 来 限制 在 纤 芯 Ｚ 对 ，
维普资讯
第４卷 １
２Ｏ Ｏ ２年
第 ５期
９月
中山大学学报 （ 自然科学 版 ）
ＡＣＴＡ Ｓ ＥＮＴＩ ＣＩ ＡＲＵＭ ＮＡＴＵＲＡＬＩ ＵＭ ＵＮＩ ＶＥＲＳＴＡＴＩ Ｓ Ｉ Ｓ ＵＮＹＡＴＳ ＥＮＩ
Ｖｏ ． １ Ｎｏ ５ １４ ．
这种 模 式 称 为横 磁 波 ， 记 为 Ｔ 。 标 Ｍ 电磁 场 分 布 还
１ 多 模 光 纤 中模 式 分 布
光 波 在 阶跃 型 光 纤 （ Ｉ Ｆ ＳＯ ）巾 的传 播 情 况 可 以 用 射线 法 形 象地 分 析 ， 图 １ 示 。 设 ａ为纤 芯半 如 所 假 径， ｂ为 包层 半径 ， 。 分 别 为 纤 芯 和 包 层 的折 射 凡、
无源 器 件 主要 用 于 多 模 光 纤 网 络 中 ，如 光 纤 局 域
网 、有 线 电视 网等通 信 系统 中 。 由于多 模光 纤 成 本
低 、传输功率 比单模 光 纤大 （ 数值孔 径 大 ）等优
点 ，在 用 于光 纤 到户 短距 离 信 息 传输 中具有 很 大 的
市场 。 多模 光 纤 无源 器 件 生产 过 程 中 ，常 用宽 带 光源
简述光纤的弯曲损耗
简述光纤的弯曲损耗
光纤是一种高技术产品，它采用了光学原理和纤维的折射特征将
信号以光的形式传输。
光纤在传输信号过程中有一个非常重要的参数——弯曲损耗。
那么什么是光纤的弯曲损耗呢？
光纤的弯曲损耗指的是光经过光纤时，在纤芯或包覆层的弯曲处，由于对光的反射和散射而导致的光功率的损失。
光纤的弯曲损耗会导
致光纤传输距离的减小，影响系统的性能和可靠性。
光纤的弯曲损耗主要与以下几个因素有关：
1.弯曲半径：光纤的弯曲半径越小，弯曲程度越大，弯曲损耗就
会越大。
2.光纤型号：不同类型的光纤对弯曲的敏感程度不同。
在单模光
纤和多模光纤中，单模光纤的弯曲损耗相对较小。
3.光纤直径：光纤的直径越小，光纤的弯曲损耗就会越大。
4.光纤材质：光纤的材质对其弯曲损耗有影响。
聚合物光纤相对
于硅光纤在弯曲损耗方面具有较小的损耗。
因此，在使用光纤时，需要注意以下几个方面：
1.尽量避免光纤的弯曲，特别是小曲率的弯曲。
当必须弯曲时，
应尽量使弯曲半径大。
2.选择合适的光纤型号。
不同类型的光纤对弯曲的敏感程度不同，应选择适合的光纤型号。
3.选择适当的光纤直径。
大直径的光纤通常较难弯曲，因此可避
免一部分弯曲损耗。
4.选用合适的光纤材质。
聚合物光纤相对于硅光纤在弯曲损耗方
面具有较小的损耗，因此可根据需要选择不同的光纤材质。
总之，光纤的弯曲损耗对信号的传输有重要影响，需要在使用光
纤时注意弯曲半径、光纤型号、直径和材质等因素，以保证信号的稳
定传输和系统的稳定性。
光纤的基本特性衰耗、色散
光纤的基本特性衰耗、色散1、光纤的损耗光纤的衰减或损耗是一个非常重要的、对光信号的传播产生制约作用的特性。
光纤的损耗限制了没有光放大的光信号的传播距离。
光纤的损耗主要取决于吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗三种损耗。
1）吸收损耗光纤吸收损耗是制造光纤的材料本身造成的，包括紫外吸收、红外吸收和杂质吸收。
a:红外和紫外吸收损耗光纤材料组成的原子系统中，一些处于｛氐能的电子会吸收光波能量而跃迁到高能级状态，这种吸收的中心波长在紫外的0.16μm处，吸收峰很强，其尾巴延伸到光纤通信波段，在短波长区，吸收峰值达ldB/km,在长波长区则小得多，约O.O5dB∕km.在红外波段光纤基质材料石英玻璃的Si-O键因振动吸收能量，这种吸收带损耗在9.1μm,12.5μm及21μm处峰值可达IOdB∕km以上,因此构成了石英光纤工作波长的上限。
红外吸收带的带尾也向光纤通信波段延伸。
但影响小于紫外吸收带。
在λ=L55μm时，由红外吸收引起的损耗小于0.01dB∕kmβb:氢氧根离子（OH-）吸收损耗在石英光纤中，O-H键的基本谐振波长为2.73μm,与Si-O键的谐振波长相互影响，在光纤的传输频带内产生一系列的吸收峰，影响较大的是在1.39、1.24及0.95μm波长上，在峰之间的低损耗区构成了光纤通信的三个传输窗口。
目前,由于工艺的改进,降低了氢氧根离子（OH-）浓度，这些吸收峰的影响已很小。
c:金属离子吸收损耗光纤材料中的金属杂质，如：金属离子铁（Fe3+）、铜（Cu2+）、镒（Mn3+）、镇（Ni3+）、钻（Co3+）、铭（Cr3+）等,它们的电子结构产生边带吸收峰（0.5~Llμm）,造成损耗。
现在由于工艺的改进，使这些杂质的含量低于10-9以下，因此它们的影响已很小。
在光纤材料中的杂质如氢氧根离子（OH・）、过渡金属离子（铜、铁、铭等）对光的吸收能力极强，它们是产生光纤损耗的主要因素。
因此要想获得低损耗光纤，必须对制造光纤用的原材料二氧化硅等进行十分严格的化学提纯，使其纯度达99.9999%以上。
单模光纤和多模光纤 传输损耗
单模光纤和多模光纤传输损耗单模光纤和多模光纤作为现代通信技术中常用的光缆类型，其传输损耗是通信质量中非常重要的一个参数。
在进行光缆选择和布线时，需要考虑这两种光缆类型的特点和性能。
一、单模光纤的传输损耗特点单模光纤的传输损耗特点是衰减小、传输距离远。
由于采用了单条光线的传输方式，使得单模光纤能够实现更高的传输速率和更长的传输距离。
在传输距离较长的情况下，单模光纤的损耗比多模光纤低很多，约为0.2dB/km左右。
二、多模光纤的传输损耗特点多模光纤的传输损耗特点是衰减大、传输距离短。
多模光纤采用多条光线的传输方式，因此光线的不同传播路径造成了不同的传输时间差，这将引起脉冲展宽，从而使传输速率下降，传输距离也受到限制。
在同等传输距离下，多模光纤的损耗比单模光纤高很多，约为2-3dB/km左右。
三、影响光纤传输损耗的因素1.光源功率：光源功率越大，光纤传输距离越远。
2.光纤长度：光纤长度越长，光纤传输损耗越大。
3.连接器质量：连接器质量越好，光纤的传输损耗越小。
4.光纤的弯曲半径：光纤的弯曲半径越小，传输损耗越大。
5.光纤内部材料和纤芯直径：材料越好、直径越小的光纤，传输损耗越小。
四、如何降低光缆的传输损耗1.优化光源功率：在使用中应该根据具体情况，合理控制光源的功率。
2.控制光纤长度：尽量缩短光纤的长度，特别是在布线时应该避免过长的光缆拖累通信质量。
3.选择高质量的连接器：选择好的连接器能够显著降低光缆的传输损耗。
4.注意光纤的折弯：尽可能保持光纤的弯曲半径不小于其标称值，避免光纤在弯曲过程中产生额外的传输损耗。
综上所述，单模光纤和多模光纤的传输损耗特点不同，但其传输性能都受到多种因素的影响。
因此，在选择和使用光缆时，需要综合考虑多个因素，并采取合适的方法来降低光缆的传输损耗。
多模光纤损耗标准说明
多模光纤损耗标准说明引言多模光纤是一种广泛应用于通信和数据传输领域的光导纤维。
在实际应用中，我们需要了解多模光纤的损耗标准，以确保光信号能够高效传输。
本文将深入探讨多模光纤损耗标准，以帮助读者更全面地理解这一关键概念。
什么是多模光纤？多模光纤是一种具有相对较大内芯直径的光导纤维，通常在50至100微米之间。
与单模光纤不同，多模光纤可以同时传输多个光模式，这意味着它可以容纳多个不同传输路径的光信号。
这使得多模光纤成为广泛应用于短距离通信的理想选择，例如局域网、数据中心互连和音视频传输。
损耗的重要性在光纤通信中，损耗是一个关键的概念。
损耗是指光信号在传输过程中失去能量的现象，这会导致信号强度减弱，最终可能影响通信的质量和距离。
了解损耗标准对于设计和维护光纤通信系统至关重要。
多模光纤的损耗来源多模光纤的损耗主要来自以下几个方面：1.吸收损耗（Absorption Loss）：光信号在光纤中会与材料发生相互作用，导致能量被吸收而减弱。
这通常是由杂质或掺杂物引起的。
2.散射损耗（Scattering Loss）：光信号与光纤中的微小不均匀性相互作用，导致光信号散射并损失能量。
3.联接损耗（Connector Loss）：光纤连接器的质量和连接技术对损耗有重要影响。
不良的连接器会导致额外的损耗。
4.屈光损耗（Bend Loss）：当多模光纤被弯曲时，光信号会因折射而损失能量。
这也是一个需要关注的损耗来源。
损耗的计量标准了解损耗的来源后，让我们来看看如何度量多模光纤的损耗。
通常，损耗以分贝（dB）为单位进行度量，表示光信号强度的减弱。
以下是一些常见的损耗标准和其含义：1.dB/km：这是最常见的损耗标准，表示每公里光纤长度的损耗。
例如，如果一根光纤的损耗为3 dB/km，这意味着光信号每传输1公里就会减弱3分贝。
2.总损耗（Total Loss）：这是光信号从发送端到接收端的总损耗。
通常以dB表示，它包括所有损耗来源的累加。
光纤的传输特性
光纤的传输特性光纤的传输特性主要包括光纤的损耗特性，色散特性和非线性效应。
光纤的损耗特性*************************************************************概念：光波在光纤中传输，随着传输距离的增加光功率逐渐下降。
衡量光纤损耗特性的参数：光纤的衰减系数〔损耗系数〕，定义为单位长度光纤引起的光功率衰减，单位为dB／km。
其表达式为：式中求得波长在λ 处的衰减系数； Pi 表示输入光纤的功率， Po 表示输出光功率， L 为光纤的长度。
（1）光纤的损耗特性曲线•损耗直接关系到光纤通信系统的传输距离，是光纤最重要的传输特性之一。
自光纤问世以来，人们在降低光纤损耗方面做了大量的工作，1.31μm光纤的损耗值在0．5dB/km以下，而1.55μm的损耗为0.2dB/km以下，接近了光纤损耗的理论极限。
总的损耗随波长变化的曲线，叫做光纤的损耗特性曲线—损耗谱。
•从图中可以看到三个低损耗“窗口〞：850nm波段—短波长波段、1310nm波段和1550nm波段—长波长波段。
目前光纤通信系统主要工作在1310nm波段和1550nm波段上。
（2）光纤的损耗因素光纤损耗的原因主要有吸收损耗和散射损耗，还有来自光纤结构的不完善。
这些损耗又可以归纳以下几种：1、光纤的吸收损耗光纤材料和杂质对光能的吸收而引起的，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。
包括：本征吸收损耗；杂质离子引起的损耗；原子缺陷吸收损耗。
2、光纤的散射损耗光纤部的散射，会减小传输的功率，产生损耗。
散射中最重要的是瑞利散射，它是由光纤材料部的密度和成份变化而引起的。
物质的密度不均匀，进而使折射率不均匀，这种不均匀在冷却过程中被固定下来，它的尺寸比光波波长要小。
光在传输时遇到这些比光波波长小，带有随机起伏的不均匀物质时，改变了传输方向，产生散射，引起损耗。
另外，光纤中含有的氧化物浓度不均匀以与掺杂不均匀也会引起散射，产生损耗。
光纤的弯曲损耗 -回复
光纤的弯曲损耗-回复光纤的弯曲损耗：从原理到影响及解决方法光纤是一种用于传输光信号的细长柔性材料，广泛应用于通信、医疗、科研等领域。
然而，在实际应用中，光纤的弯曲会引起信号衰减，从而导致数据传输质量下降。
本文将以“光纤的弯曲损耗”为主题，详细介绍其原理、影响因素以及解决方法。
一、光纤的弯曲损耗原理光纤的弯曲损耗是指当光纤被弯曲时，光信号在光纤中传播过程中发生的能量损耗。
这种损耗主要源自于光纤内部的两个机制：弯曲时产生的光信号耦合和弯曲时引起的模式耦合。
1. 光信号耦合当光纤被弯曲时，光信号会受到损耗，因为光信号会从原本沿着纤芯传播的单模光纤转移到了纤芯以外，多模光纤中的其他模式上。
这个过程叫做光信号耦合。
耦合的程度取决于纤芯和包层的折射率差异、纤芯直径和弯曲角度。
2. 模式耦合弯曲光纤还会引起光信号的模式耦合。
光纤内部有多个模式（光在纤芯中传播的不同路径），当光信号遇到弯曲时，会从一个模式转移到另一个模式，从而导致信号衰减。
这种模式耦合引起的损耗比较复杂，需要进行详细的光学分析才能确定。
二、影响光纤弯曲损耗的因素光纤的弯曲损耗受到多个因素的影响，主要包括以下几个方面：1. 弯曲半径：弯曲半径越小，损耗越大。
当纤芯直径较大，弯曲半径较小时，弯曲损耗会增加。
2. 纤芯直径：纤芯直径越大，损耗越小。
因为较大的纤芯直径减小了光信号与包层的接触面积，减少了耦合过程中的能量损耗。
3. 包层材料：包层材料的折射率差异较大时，损耗较小。
差异较大的折射率可以减少耦合过程中的能量损耗。
4. 光纤弯曲角度：较大的弯曲角度会导致信号散失，增加损耗。
可以适当增大弯曲角度以减小损耗。
5. 光纤的制作工艺：不同制作工艺下的光纤弯曲损耗可能有所不同。
因此，在制作过程中需要注意工艺控制以减小光纤的弯曲损耗。
三、光纤弯曲损耗的解决方法为了减小光纤的弯曲损耗，可以从以下几个方面着手：1. 优化光纤的设计：通过调整光纤的纤芯直径、包层材料选择和制作工艺等，来减小弯曲损耗。
光纤的损耗
光纤的损耗:损耗指光信号功率传输每单位长度衰减的程度,用分贝/公里(dB/km)表示为什么衰减造成光纤衰减的主要因素有：本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等。
本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。
弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成损耗。
挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。
杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。
不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。
对接：光纤对接时产生的损耗，如：不同轴(单模光纤同轴度要求小于0.8μm)，端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。
当光从光纤的一端射入，从另一端射出时，光的强度会减弱。
这意味着光信号通过光纤传播后，光能量衰减了一部分。
这说明光纤中有某些物质或因某种原因，阻挡光信号通过。
这就是光纤的传输损耗。
只有降低光纤损耗，才能使光信号畅通无阻。
光纤损耗的分类光纤损耗大致可分为光纤具有的固有损耗以及光纤制成后由使用条件造成的附加损耗。
具体细分如下：光纤损耗可分为固有损耗和附加损耗。
固有损耗包括散射损耗、吸收损耗和因光纤结构不完善引起的损耗。
附加损耗则包括微弯损耗、弯曲损耗和接续损耗。
其中，附加损耗是在光纤的铺设过程中人为造成的。
在实际应用中，不可避免地要将光纤一根接一根地接起来，光纤连接会产生损耗。
光纤微小弯曲、挤压、拉伸受力也会引起损耗。
这些都是光纤使用条件引起的损耗。
究其主要原因是在这些条件下，光纤纤芯中的传输模式发生了变化。
附加损耗是可以尽量避免的。
下面，我们只讨论光纤的固有损耗。
固有损耗中，散射损耗和吸收损耗是由光纤材料本身的特性决定的，在不同的工作波长下引起的固有损耗也不同。
搞清楚产生损耗的机理，定量地分析各种因素引起的损耗的大小，对于研制低损耗光纤，合理使用光纤有着极其重要的意义。
材料的吸收损耗制造光纤的材料能够吸收光能。
光纤材料中的粒子吸收光能以后，产生振动、发热，而将能量散失掉，这样就产生了吸收损耗。
光纤的损耗和色散
解决方法： (1) 光纤材料化学提纯，比
如达到 99.9999999% 的 (2) 制纯造度工艺上改进，如避
免使用氢氧焰加热 ( 汽 相轴向沉积法)
原子缺陷吸收
光纤制造 -> 材料受到热激励 -> 结构不完 善 强粒子辐射 -> 材料共价键断裂 -> 原子缺 光陷纤晶格很容易在光场的作用下产生振动
群时延色散
通常在 波 长2域c习 惯 用Dl 来2表2c示谱宽。
根据w和l之间的关系：
代 其 入 中T DD T(L l中) 称2 ， 为 那色 么散L 可 系2 以2 数 得2 ：c 到 ： L D
ps/(km·nm)
标 为
准 ~ 1单7 模p s光D/ k(纤m)在·n1m52502cnm2
带宽和距离乘积：
BL < 1 (Gb/s)·km
模内色散对传输带宽的影响
01 不同线宽下的系统 色散所允
单击此处添加正文，文字是您思想的 提炼，请尽量言简意赅地阐述观点。
03
结论：
一． 光源线宽越宽色散越严重 二． 零色散光纤对提高系统性
02 许的带宽与传输距 离的关系 nm：光源线宽非常小
对于高速光链路 (> 40 Gb/s)，色散成为首要考 虑的因素之一
1320
1550 nm
普通商用光纤
色散位移光纤
G.656 色散平坦光纤
在较大的范围内保持相近的色散值，适用于波分复用系统
总色散
30 20
10 0
-10 -20 -30
1.1 1.2
普通光纤
l1
l2
色散平坦光纤
1.3 1.4 l ( mm)
1.5 1.6 1.7
光纤的弯曲损耗 -回复
光纤的弯曲损耗-回复光纤的弯曲损耗是指光信号在光纤弯曲过程中的信号损失。
光纤的弯曲损耗是光通信中必须要考虑的一个因素，因为在光纤的安装和使用过程中，不可避免地会存在光纤被弯曲的情况。
弯曲损耗的存在会导致光信号的衰减，进而影响光通信系统的传输性能。
在本文中，我们将从什么是光纤弯曲损耗、引起光纤弯曲损耗的因素、如何减小光纤弯曲损耗等方面逐一展开，详细回答有关光纤的弯曲损耗的问题。
首先，我们来了解一下什么是光纤弯曲损耗。
光纤是由光波导纤维组成的一种传输介质，其内部的光信号是通过光的全反射原理在纤芯中传输的。
当光纤发生弯曲时，由于反射角度的改变，光信号有可能会发生漏耗，并且这种漏耗会随着弯曲角度的增大而增大，从而导致光信号的衰减。
这种衰减就是光纤弯曲损耗。
接下来，我们将讨论一下影响光纤弯曲损耗的因素。
首先，光纤的弯曲半径是影响光纤弯曲损耗的一个重要因素。
当光纤的弯曲半径过小时，会导致光信号过于集中，从而增加光纤弯曲损耗。
其次，光波在纤芯内层的传输方式也会对光纤弯曲损耗产生影响。
在多模光纤中，由于光波的多次反射，会导致光波的传输路径相对较长，从而增加了光纤弯曲损耗。
而在单模光纤中，由于光波的单一传输路径，可以有效地减小光纤弯曲损耗。
此外，光纤的材料属性也会对光纤弯曲损耗产生影响，一些特殊材料的光纤，如折射率控制光纤（GRIN Fiber），可以有效减小光纤弯曲损耗。
接下来，我们将讨论一些减小光纤弯曲损耗的方法。
首先，选择适当的光纤弯曲半径是很重要的。
根据不同类型的光纤，其建议的最小弯曲半径也是不同的。
一般来说，单模光纤的最小弯曲半径应该在几厘米到几十厘米之间，而多模光纤的最小弯曲半径应该在数厘米到数十厘米之间。
其次，采用合适的光纤固定技术也可以减小光纤的弯曲损耗。
在光纤的安装过程中，应该避免使用过紧的拉力和过高的压力来固定光纤，以免引起光纤的弯曲和损坏。
最后，选择适合的光纤材料也是减小光纤弯曲损耗的一个关键因素。
多模光纤弯曲损耗
多模光纤的弯曲损耗实验研究何国财（大学物理科学与信息工程学院，416000）摘要：随着光通讯、光网络、光传感技术的发展，光纤已经被广泛应用于上述系统作为信息载体和敏感元件。
多模光纤以其结构简单、芯径大、耦合效率高，损耗、色散较大而被广泛应用于小型局域网，局域网的铺设线路上往往弯曲较多。
因此，研究弯曲对多模光纤所传输信号的衰减对于合理构建和铺设局域网是十分必要的。
为此，我们实验研究了62.5微米芯径多模石英光纤在相同圈数不同弯曲半径和相同弯曲半径不同圈数情况下的弯曲损耗，得到了如下结论：（1）多模光纤弯曲时有一个4.5厘米到5厘米的临界值。
（2）当弯曲半径大于临界值时，弯曲不对损耗产生影响，当弯曲半径小于临界值时，弯曲半径越小则损耗越大；（3）当弯曲圈数到一定程度时，弯曲圈数不影响损耗。
关键词：多模光纤；弯曲损耗；弯曲半径Experimental study about loss of Multi- molds optical fiberinducing by bendingHe Guocai(College of Physics Science and Information Engineering, Jishou University, Jishou, Hunan 416000)Abstract：Along with development of the optical communication, the optical network, the optical sensor technology, the optical fiber widely is already applied to the above system as the information carrier and the sensitive unit. Multi-molds optical fiber has been applied widely in the LAN for its simple structure, big core diameter, high coupling efficiency, highly waste and big dispersion. The line of LAN always has many bending, therefore, it is necessary to research the bending waste of the multi- molds optical fiber for constructing reasonably and laying down the LAN.For this，it has been experimental study that the bending loss of 62.5-microns- cores-diameters multi-molds silica fiber has the same number of loop with different radius and has the same radius with different number of loop, obtained the following conclusion: (1) The multi- molds optical fiber have a marginal when has curving 4.5 centimeters to 5 centimeters. (2) The winding radius is bigger than marginal, it is not influence lost. The winding radius is more small the lost more big when the winding radius smaller thenmarginal. (3) Winding number circle to certain degree, the winding number circle does not affect the loss.Key word：Multi- molds optical fiber; winding waste; winding radius目录摘要 (Ⅰ)关键字 (Ⅰ)Abstract (Ⅰ)Keywords (Ⅱ)1. 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 光纤的发展历史、种类及用途 (2)1.3本论文工作的目的、意义和主要容 (8)2. 光纤传输理论 (8)2.1 光纤的模式理论 (8)2.2 光纤的光线理论 (11)3. 光纤传输特性 (16)3.1 光纤的损耗、色散和非线性 (16)3.2 光纤的宏弯损耗、微弯损耗和弯曲过渡损耗 (19)4. 多模光纤弯曲损耗的实验研究 (23)4.1 实验装置与实验方法 (23)4.2 实验结果与分析 (24)5. 结束语 (28)参考文献 (29)致 (30)1 绪论1.1 引言当今的信息时代是以两大技术的出现与发展为基础，同时也是以这两大技术为支撑的。
【精选】弯曲损耗与光纤的曲率半径
弯曲损耗与光纤的曲率半径弯曲损耗与光纤的曲率半径（转载）光纤通信技术的飞速发展冲击了当今所有的通信技术领域。
目前全世界已敷设光纤数亿km，光纤通信不仅在陆地上使用，而且还形成了跨越大西洋和太平洋的海底光缆线路，光缆几乎包围了整个地球。
从我国情况来看，“十五”规划末我国光缆总长度将达到250万km，近两年，我国平均每年铺设光缆30万km左右，在今后5年中，国内光缆需求总量将达到250万km。
本文将对光纤应用中的两种弯曲损耗情况进行分析并简要说明其应用。
光纤的弯曲损耗和微弯损耗都是由于光不满足全内反射的条件而造成的。
2弯曲损耗2.1弯曲损耗的机理现代光纤最重要的优点之一就是它的易弯曲性，如果光纤弯曲的曲率半径太小，将引起光的传播途径的改变，使光从纤芯渗透到包层，甚至有可能穿过包层向外渗漏。
在正常情况下，光在光纤里沿轴向传播的常数?β应满足：n2k0＜β＜n1k0?。
当光纤弯曲时，光在弯曲部分中进行传输，要想保持同相位的电场和磁场在一个平面里，则越靠近外侧，其速度就会越大。
当传到某一位置时，其相速度就会超过光速，这意味着传导模要变成辐射模，所以，光束功率的一部分会损耗掉，这也就意味着衰减将会增加。
光纤成缆、现场敷设、光缆接头等场合都会引起光纤的弯曲损耗。
2.2弯曲损耗的理论计算按照D.Marcuse的理论，当弯曲半径潍R?时，弯曲损耗系数为： ?2αb=?π?u?2emW?32V?2Rkm-1(Wa)km+1(Wa)?exp?-23W?3β?2R(1) 其中，u,W分别为径向归一化相位常数和径向归一化衰减常数，β是轴向传播常数，a是纤芯半径，V是归一化频率，km是m阶修正贝塞尔函数，em=2(m=0),em=1(m≠0)?。
式(1)对每种LPmn模都成立。
单模光纤中只传播LP01模，所以只考虑LP01模就可以了，即：?2αb=?π?u?22W?32V?2Rk-1(Wa)k1(Wa)?exp?-23W?3β?2R?(2) Jeunhumme对单模光纤给出了如下的计算公式,假设半径潍R，则每单位长度的损耗为：αc=AcR?-12?exp?(-UR)(3) Ac=12?π?aW?3uWk1(W)?2(4)U=4ΔnW?33aV?2n2(5) 式中a和Δn分别是纤芯半径和纤芯―包层的折射率差，u,W 和V分别为径向归一化相位常数、径向归一化衰减常数、归一化频率。
mpo 多模 单模 回损
mpo 多模单模回损
MPO（Multi Push On）是一种多芯的光纤连接器，有多模和单模之分。
一般来说，LC 多模光纤连接器最大损耗为15dB，LC单模连接器为最大15dB，MPO/MTP多模光纤连接器最大为20dB，MPO/MTP单模光纤连接器最小为30dB。
回损（Return Loss，简称RL）是指当光纤信号进入或离开某个光器件组件时（例如光纤连接器），由于不连续和阻抗不匹配而导致的反射或回波，以及反射或返回的信号的功率损耗。
插入损耗主要是测量当光链路遇到损耗后的结果信号值，而回波损耗则是对光链路遇到组件接入时对反射信号损耗值的测量。
如需了解更多关于MPO多模、单模、回损的内容，你可以补充细节后再次向我提问。
850nm光纤衰耗正常范围
850nm光纤衰耗正常范围根据光的衰减特性以及光纤传输过程中的损耗因素，850nm光纤的衰耗范围通常在2-3dB/km之间。
下面将分别介绍光纤衰减的原因以及在850nm波长下的正常衰耗范围。
光纤的衰减主要有两个基本原因，即吸收衰减和散射衰减。
吸收衰减是由光纤材料对特定波长的光吸收引起的，而散射衰减则是由光纤中的缺陷、杂质等导致光的散射而引起的。
在850nm波长下，光纤的主要吸收衰减发生在光纤中心的多模芯部分，这是因为多模光纤的芯部直径较大，使得光在芯部的传输方式更接近自由传播，从而导致光在芯部的衰减较小。
而多模光纤的衰减主要是由于光与光纤材料之间的吸收作用。
通常情况下，多模光纤的吸收衰减在850nm波长下较小，大约在0.2-1.5dB/km。
另一方面，散射衰减是由于光在光纤中碰撞到纤芯和纤壁之间的杂质、缺陷等微小不均匀性而导致的。
散射衰减的大小与波长有关，当光的波长较短时，散射衰减较大。
在850nm波长下，光的散射衰减主要发生在光纤芯附近，由于多模光的传输模式较为复杂，导致光在芯部的传输过程中会发生散射，进一步增加了光纤的衰减。
通常情况下，在850nm波长下，多模光纤的散射衰减约为1-2dB/km。
综合考虑吸收衰减和散射衰减，一般可以将850nm多模光纤的总衰减范围划分为2-3dB/km。
这一范围是根据实际情况和经验总结得出的，主要受到光纤材料的吸收特性和光纤结构的影响。
除了材料本身的吸收特性和纤芯结构的影响外，850nm光纤的衰减还受到其他因素的影响，比如连接器、弯曲半径、光纤末端处理等。
这些因素都有可能引起光的损耗，从而影响光纤的衰减性能。
因此，在实际光纤的应用和布线过程中，需要注意这些因素，并合理选择光纤的材料和结构，以保证光纤的正常衰减范围。
在实际应用中，850nm光纤的衰减范围会根据具体的需求和应用场景有所不同。
一般来说，对于需要长距离传输、高速传输或者其他特殊需求的应用，如数据中心、高速网络等，会要求光纤的衰耗尽可能小，因此需要选择衰耗较小的光纤材料或采用其他衰耗降低方案。
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多模光纤的弯曲损耗实验研究何国财（吉首大学物理科学与信息工程学院，湖南吉首416000）摘要：随着光通讯、光网络、光传感技术的发展，光纤已经被广泛应用于上述系统作为信息载体和敏感元件。
多模光纤以其结构简单、芯径大、耦合效率高，损耗、色散较大而被广泛应用于小型局域网，局域网的铺设线路上往往弯曲较多。
因此，研究弯曲对多模光纤所传输信号的衰减对于合理构建和铺设局域网是十分必要的。
为此，我们实验研究了62.5微米芯径多模石英光纤在相同圈数不同弯曲半径和相同弯曲半径不同圈数情况下的弯曲损耗，得到了如下结论：（1）多模光纤弯曲时有一个4.5厘米到5厘米的临界值。
（2）当弯曲半径大于临界值时，弯曲不对损耗产生影响，当弯曲半径小于临界值时，弯曲半径越小则损耗越大；（3）当弯曲圈数到一定程度时，弯曲圈数不影响损耗。
关键词：多模光纤；弯曲损耗；弯曲半径Experimental study about loss of Multi- molds optical fiberinducing by bendingHe Guocai(College of Physics Science and Information Engineering, Jishou University, Jishou, Hunan 416000)Abstract：Along with development of the optical communication, the optical network, the optical sensor technology, the optical fiber widely is already applied to the above system as the information carrier and the sensitive unit. Multi-molds optical fiber has been applied widely in the LAN for its simple structure, big core diameter, high coupling efficiency, highly waste and big dispersion. The line of LAN always has many bending, therefore, it is necessary to research the bending waste of the multi- molds optical fiber for constructing reasonably and laying down the LAN.For this，it has been experimental study that the bending loss of 62.5-microns- cores-diameters multi-molds silica fiber has the same number of loop with different radius and has the same radius with different number of loop, obtained the following conclusion: (1) The multi- molds optical fiber have a marginal when has curving 4.5 centimeters to 5 centimeters. (2) The winding radius is bigger than marginal, it is not influence lost. The winding radius is more small the lost more big when the winding radius smaller thenmarginal. (3) Winding number circle to certain degree, the winding number circle does not affect the loss.Key word：Multi- molds optical fiber; winding waste; winding radius目录摘要 (Ⅰ)关键字 (Ⅰ)Abstract (Ⅰ)Keywords (Ⅱ)1. 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 光纤的发展历史、种类及用途 (2)1.3本论文工作的目的、意义和主要内容 (8)2. 光纤传输理论 (8)2.1 光纤的模式理论 (8)2.2 光纤的光线理论 (11)3. 光纤传输特性 (16)3.1 光纤的损耗、色散和非线性 (16)3.2 光纤的宏弯损耗、微弯损耗和弯曲过渡损耗 (19)4. 多模光纤弯曲损耗的实验研究 (23)4.1 实验装置与实验方法 (23)4.2 实验结果与分析 (24)5. 结束语 (28)参考文献 (29)致谢 (30)1 绪论1.1 引言当今的信息时代是以两大技术的出现与发展为基础，同时也是以这两大技术为支撑的。
其一是包括超大规模集成电路在内的计算机技术，它使信息处理能力成百万倍的提高;其二就是以半导体激光器、光纤和光电子器件为主力军的通信和网络技术，它使信息传输能力成百上万倍地提高。
1966年，英籍华人高锟博士(当时工作于英国标准电信研究所) 深入研究了光在石英玻璃纤维中的严重损耗问题，发现了这种玻璃纤维引起光损耗的主要原因，突破了应用的瓶颈，奠定了光纤通信的基础；在高锟理论的指导下，1970年美国的康宁公司拉出了第一根损耗为20dB/km的光纤，日本也做出了超低损耗的光纤(损耗为0.2dB/km，波长为1.55μm)，展现出光纤通信技术发展的美好前景。
1990年后推出的以电时分复用为基础的单信道光波通信系统，将传输速率每五年提高九倍；二十世纪九十年代中期，由于掺铒光纤放大器的实用化推动了波分复用技术的实用化，实现了Tbit/s量级的传输速率；近年来光交叉连接，光分插复用，光突发交换，光分组交换，无源光网络等技术应运而生，并得到迅速的发展。
进入新世纪以来，光通信行业挤掉了“泡沫”步入了健康高速发展的阶段，但全光通信网络是当前与未来发展的主要方向之一已经成为业内共识，与光信号处理及智能光交换相关的技术仍然保持着蓬勃的发展态势，光电子集成，光纤传感器及传感系统等多种技术也得到了迅速的发展，并在许多领域中得到了广泛的应用[2]。
光纤作为光通信和光传感系统中的信息载体和敏感元件，得益于它的如下优点：（1）它能够海量的传输信息。
光纤具有极宽频带是其各项优点中最重要的优点，它使得光纤可以传送巨大的信息容量。
目前光纤通信使用的光载波，频率在1014Hz量级，而大量应用的微波载体，频率为1010Hz量级。
原则上讲，前者的信息容量比后者大上万倍。
理论上讲，光纤的带宽可达40THz以上(按带宽等于光频的10％计)，与之相反，微波(频率4GHz)的带宽仅为光波的十万分之一，而金属同轴电缆的带宽则只有60MHz。
在信息需求量不断迅速增长的现代社会，光纤通信系统所具有的潜在巨大容量无疑具有极其重要的价值！（2）保密性强。
外界的干扰进不去，内部的光能也能不能漏出来。
用电磁感应的办法来窃听不再奏效。
窃听者必须对光纤做破坏性操作才有可能，但这样的办法很容易被终端发觉。
这项优点在军事保密通信、银行财会管理网络及许多要求保密的应用中格外受到欢迎。
（3）其制造原材料便宜，节约有色金属。
光纤的基本材料是二氧化硅，地球上的储藏量可以认为取之不尽。
而通信电缆是用铜做导线。
铜在地球上的蕴藏量十分有限，资源显得十分紧缺，价格很贵。
相比之下光纤在经济效益方面占很大的优势。
（4）抗电磁干扰。
石英材料是绝缘介质，因此雷电、工业电火花、电弧等都不会在光纤中产生感应电磁干扰。
纤芯中除导模外的光场在包层的内区就衰减至零。
因此，即使有多根光纤在同一光缆中，它们彼此间亦不会有相互干扰。
这对提高通信质量很有帮助。
（5）传输损耗低。
同轴电缆的损耗为5至10dB/km，而1.55微米波长的光纤损耗可以低到0.2dB／km。
线路传输损耗低可大大增加中继站的间距。
利用光纤传输400M b／s的数字信号，无中继距离可达40km甚至120kM；而同轴电缆的无中继距离仅为16km，且其导线损耗随频率上升，因而需要精密均衡。
以无中继传输距离同信息数据率的乘积作为评价指标，光纤比同轴电缆高出几个数量级。
（6）光纤对外界的温度、压力等变化特别敏感，因此可以利用这个特性制造高性能的传感器。
另外，石英光纤还有抗腐蚀，不会产生短路电火花等优点。
用光纤制成传感器系统，用在化学试剂、石油天然气、矿井等特殊环境中是十分有益的。
光纤技术的历史，如果以1970年第一根低损耗光纤出现算，仅仅十余年便形成颇具规模的产业。
而本世纪初马可尼等发明无线电，至40年代中期雷达用于战场，微波技术趋于完备并广泛用于通信、导航、电子战等，前后经历了大约半个世纪。
几何光学从牛顿发明透镜到广泛应用则以百年计。
回顾近百年来科学技术的发展，这种发展趋势是很有启发性的。
1.2 光纤的发展历史、种类及用途1.2.1 光纤的发展历史光纤的发展，大致可以分为三个阶段：第一阶段，光纤的早期实验室研究阶段。
1870年英国物理学家Joan Tyndall验证了光可以在一个弯曲的水流中传播，证明了全内反射现象的存在，为光纤的发明做好了理论上的准备。
1880年著名的电话发明家贝尔提出“光电话”的想法，并做了先驱实验。
他用话音去调制通过膜孔的太阳光，以阳光做载体将话音传到接收端。
尽管贝尔的实验仅仅达到200m距离，而且音质很差，但所展示的概念确是当今光通信的基础。
20世纪早期，仍有不少科学家致力于光通信的研究．可惜其间的进展不大，原因之一是缺乏理想的光源。
另外，光在大气中传播必然会受到雨雪雾等各种天气因素的严重干扰。
技术的发展需要一种能导光的损耗小的透明介质。
1927年，英国的贝尔德提出了利用光的全反射现象制成石英光纤，利用石英光纤来传输图像。
1951年设计出第一个光导纤维镜，用于传输人体内部器官图像。
1953年英国皇家科学技术学院的Narinder Kapany开发出现在所用结构的光纤并命名，正式宣布了光纤的诞生。
第二阶段，光纤研究的蓬勃发展和传像应用阶段1955年，美国的希斯乔威滋把高折射率的玻璃棒插在低折射率的玻璃管中，将他们放在高温炉中拉制，得到了玻璃（芯）—玻璃（涂层）的光纤，初步解决了光纤的漏光问题，为今天的光纤制造工艺奠定了基础。