光纤的波长(光纤的损耗主要来自四个部分)
光纤中的波长
光纤中的波长光纤作为一种传输光信号的重要媒介，其特点是具有高速、大容量、低损耗等优势。
而光信号的传输又与光的波长密切相关。
本文将以光纤中的波长为主题，探讨光纤中波长的意义、特性以及相关应用。
一、波长的定义和单位波长是指光波在介质中传播一个完整周期所需要的距离，通常用λ表示，单位为纳米（nm）。
在光的电磁波谱中，不同波长的光波具有不同的特性和应用。
二、光纤中的波长范围光纤传输的波长范围通常是从800纳米到1600纳米。
这个范围内的光波被称为光纤通信的窗口。
其中，850纳米、1310纳米和1550纳米是光纤通信中最常用的波长。
三、不同波长的特性和应用1. 850纳米波长850纳米波长的光波属于近红外光，具有较短的传输距离和较大的衰减。
这种波长的光波主要应用于短距离传输，例如局域网和数据中心内部的通信。
2. 1310纳米波长1310纳米波长的光波属于近红外光，具有较长的传输距离和较小的衰减。
这种波长的光波被广泛应用于长距离光纤通信，如城域网和广域网。
3. 1550纳米波长1550纳米波长的光波属于中红外光，具有最小的衰减和最长的传输距离。
这种波长的光波被广泛应用于光纤通信的骨干网和长距离传输。
四、波分复用技术波分复用技术（Wavelength Division Multiplexing，简称WDM）是利用不同波长的光波在同一根光纤中传输不同的信号。
这种技术可以极大地提高光纤传输的容量和效率。
目前常用的WDM技术包括密集波分复用（DWDM）和波分多路复用（CWDM）。
DWDM技术允许在光纤中传输数十个波长的光信号，从而大幅增加了光纤的传输容量。
CWDM技术则可以传输较少的波长，但成本较低，适用于短距离通信。
五、光纤中波长选择的影响因素在光纤通信中，选择合适的波长对于传输的质量和距离都有重要影响。
以下是一些影响因素：1. 光纤的材料和结构：不同材料和结构的光纤对于不同波长的光波有不同的响应特性，需要选择合适的波长以获得最佳传输效果。
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。
七、光纤的损耗
原子缺陷吸收： 这种吸收损耗是由于材料受到热辐射或光 辐射作用引起的。它不是普遍存在的，只在某 些环境中才有。损耗可以很大，达到几百 dB/Km，甚至几万dB/Km。为此，光纤材料一般 需要选择对辐射不敏感的石英玻璃，以避免原 子缺陷吸收。
2) 散射损耗； 散射损耗是由于光纤材料中某种远小于波长的不 均匀性(如：折射率不均匀、掺杂浓度不均匀)引起光 的散射而构成的损耗。这种光纤也是光纤的固有本征 损耗，它的降低成为光纤损耗降低的最终限制因素。 根据散射机理，光纤中存在有瑞利散射、受激 拉曼散射和受激布里渊散射三种。第一种散射是线性 散射(不产生频率的变化)，后两种为非线性散射。
宏弯损耗：它是由光纤实际应用中必需的盘绕、曲折等 引起的宏观弯曲导致的损耗；它是曲率半径 比光纤的直径大得多的弯曲引起的损耗。
场分布
Cladding
θ′ < θ
消逝场
Core
θ θ
θ θ > θc
θ′
R
弯曲曲率半径减小 宏弯损耗指数增加
Loss模场直径小 < Loss模场直径大
Loss低阶模 < Loss高阶模
七、光纤的损耗
1. 损耗的表述 2. 损耗的种类 3. 损耗的测量
光纤的特性主要包括损耗、色散和带宽等。作为信 息传输的介质，光纤的信息传输能力是由信息的速率和 无中继距离决定的，而无中继距离是与光纤的损耗密切 相关的。 光纤的损耗限制了光信号到达光接受机的光功率， 同时也限制了光通信系统两中继站之间的距离。 1966年，高锟关于通过提纯光纤原材料来降低损耗 的重要论文，以及近些年EDFA光纤放大器的发明在光纤 损耗的控制上取得重大成就。
1. 光纤损耗的表述
当光在光纤中传输时，随着传输距离的增加，光功 率逐渐减小，这种现象即称为光纤的损耗。光纤的损 耗是衡量光纤性能的关键指标之一，它决定了光纤通 信系统的传输距离长短和中继距离的选择。一般可定 义为每单位长度光纤光功率衰减分贝数，即：
光纤的参数指标
光纤的参数指标
光纤的参数指标通常包括以下几个方面：
1. 光纤芯的直径：光纤芯的直径决定了能传输的光信号的模式数量，一般分为单模光纤和多模光纤两种，单模光纤芯直径较小，能够传输更多的光信号模式。
2. 光纤的损耗：光纤传输中，光信号会受到一定的损耗，主要包括吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗等。
光纤损耗越小，表示光信号传输的效率越高。
3. 光纤的带宽：光纤的带宽表示光信号传输的频率范围，一般以兆赫兹（MHz）或吉赫兹（GHz）为单位。
带宽越大，表示光纤能够传输更高频率的光信号。
4. 光纤的色散：光纤传输中，不同波长的光信号会以不同的速度传播，导致信号的时域扩展，这种现象称为光纤的色散。
色散可以分为色散模式和色散系数两种，常见的有色散模式有色散波长、色散时间和色散距离等。
5. 光纤的折射率：光纤的折射率决定了光信号在光纤中的传播速度，一般来说，光纤芯的折射率大于包层的折射率，以确保光信号能够在光纤中总反射。
6. 光纤的温度和压力特性：光纤在不同温度和压力下的性能稳定性
也是一个重要的参数指标，一般来说，光纤应具有较好的温度和压力适应性。
这些参数指标会根据光纤的应用领域和设计要求有所不同，不同的光纤产品可能会有不同的参数要求。
光纤基础知识简介
光纤简介一、光纤概述光纤是光导纤维的简写，是一种利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的全反射原理而达成的光传导工具。
微细的光纤封装在塑料护套中，使得它能够弯曲而不至于断裂。
通常，光纤一端的发射装置使用发光二极管〔light emitting diode,LED〕或一束激光将光脉冲传送至光纤，光纤另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。
二、光纤工作波长光是一种电磁波。
可见光部分波长范围是：390nm—760nm(纳米)，大于760nm部分是红外光，小于390nm部分是紫外光。
μμμμ，μμμm以上的损耗趋向加大。
三、光纤分类光纤的分类主要是从工作波长、折射率分布、传输模式、原材料和制造方法上作一归纳的，各种分类如下。
〔1〕工作波长：紫外光纤、可观光纤、近红外光纤μμμm〕。
〔2〕折射率分布：阶跃〔SI〕型光纤、近阶跃型光纤、渐变〔GI〕型光纤、其它〔如三角型、W型、凹陷型等〕。
〔3〕传输模式：单模光纤〔含偏振保持光纤、非偏振保持光纤〕、多模光纤。
〔4〕原材料：石英光纤、多成分玻璃光纤、塑料光纤、复合材料光纤〔如塑料包层、液体纤芯等〕、红外材料等。
按被覆材料还可分为无机材料〔碳等〕、金属材料〔铜、镍等〕和塑料等。
〔5〕制造方法：预塑有汽相轴向沉积〔VAD〕、化学汽相沉积〔CVD〕等，拉丝法有管律法〔Rod intube〕和双坩锅法等。
四、单模光纤与多模光纤光纤是一种光波导，因而光波在其中传播也存在模式问题。
所谓“模”是指以一定角速度进入光纤的一束光。
模式是指传输线横截面和纵截面的电磁场结构图形，即电磁波的分布情况。
一般来说，不同的模式有不同的的场结构，且每一种传输线都有一个与其对应的基模或主模。
基模是截止波长最长的模式。
除基模外，截止波长较短的其它模式称为高次模。
根据光纤能传输的模式数目，可将其分为单模光纤和多模光纤。
多模光纤允许多束光在光纤中同时传播，从而形成模分散〔因为每一个模光进入光纤的角度不同它们到达另一端点的时间也不同，这种特征称为模分散〕。
光纤损耗谱
光纤损耗谱
光纤损耗谱是指在不同波长范围内，光纤对光信号的衰减程度。
光纤的损耗谱通常以分贝（dB）为单位来表示。
在可见光范围内，光纤的损耗主要包括以下几种：
1. 材料吸收损耗：光纤材料会吸收光信号的能量，导致损耗。
这种损耗在可见光范围内是较小的，一般每米小于0.3 dB。
2. 散射损耗：光信号在光纤中发生散射，导致能量传输的损失。
散射损耗在可见光范围内也是较小的，一般每米小于1 dB。
3. 弯曲损耗：当光纤被弯曲时，光信号会发生不同程度的衰减。
弯曲损耗主要取决于光纤的弯曲半径和弯曲角度，一般在可见光范围内每米小于0.5 dB。
4. 过载损耗：当光信号的功率超过光纤的承载能力时，会导致过载损耗。
光纤的过载损耗取决于光纤的材料和结构，一般每米小于1 dB。
除了以上这些损耗以外，光纤在不同波长范围内还存在一些特定的损耗现象，如光纤中干涉现象导致的色散损耗、光纤接头的衰减等。
总之，光纤损耗谱是一个描述光纤对不同波长光信号衰减程度的参数，它对于光纤通信系统的设计和性能评估至关重要。
光纤损耗有哪些
光纤损耗有哪些光纤传输相比电缆传输和无线传输而言有众多优势。
光纤比电缆更轻、更小、更灵活，而且在长距离传输中，光纤比电缆的传播速度更快。
然而，影响光纤传输性能的因素很多，为了确保光纤的性能更好更稳定，这些因素不容忽视。
光纤的损耗就是其中之一，它已成为许多工程师在选择和使用光纤时最优先考虑的一个因素。
这篇教程将为您详细介绍光纤传输中的光损耗。
光信号经光纤传输后，光的强度会逐渐减弱，与此同时，光信号也会逐渐减弱。
光纤传输过程中，光信号的损失就叫做光纤损耗或者光的衰减。
所谓损耗是指光纤每单位长度上的衰减，单位为dB/km。
为了确保光信号安全有效的传输，就要尽可能地降低光纤的损耗。
引起光纤损耗的因素主要有两个：内部因素和外部因素，亦即本征光纤损耗和非本征光纤损耗。
本征光纤损耗本征光纤损耗是指光纤材料固有的一种损耗，引起本征光纤损耗的因素主要有两个：光的吸收和光的散射。
光的吸收是光纤传输中引起光损耗的主要原因，这是由于光纤材料和杂质对光能的吸收而引起的，因此，光的吸收损耗也被称为光纤材料吸收损耗。
实际上，光的吸收是光在传播过程中以热能的形式消耗于光纤中，这是由于分子的共振和波长的掺杂不均匀引起的。
完全纯净的的原子只吸收特定波长的光，但是绝对纯净的光纤材料几乎不可能生产出来，所以，光纤制造厂商选择掺杂锗这类含有纯硅的材料来优化光纤的性能。
光的散射是光纤损耗的另一个重要原因。
光纤的散射损耗是指在玻璃结构中分子水平上的不规则所造成的光的散射。
在光纤线路中，当发生散射时，光能量会向各个方向分散，其中一部分能量沿着线路方向继续前行，而其它方向分散的光能量则会丢失，如下图所示。
因此，为了减少散射而引起的光纤损耗，必须消除光纤芯的不完善，并对光纤涂层和挤压进行严格控制。
非本征光纤损耗本征光纤损耗，包括光的吸收和散射，只是光纤损耗的一方面原因。
非本征光纤损耗是光纤损耗的另一方面重要原因，通常是由光纤的不当处理引起的。
非本征光纤损耗主要有两种类型：弯曲损耗和对接损耗。
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。
光纤的波长(光纤的损耗主要来自四个部分)
单模光纤的波长一般只有1310nm和1550nm，为什么不选其他波长的呢？第一是物质的本征吸收，分为紫外吸收和红外吸收第二是杂质离子的吸收，主要是金属阳离子和OH-第三是散射损耗，主要是Rayleigh散射，SRS和SBS。
最后是因为接续，弯曲和光纤本身结构的缺陷问题等带来的损耗。
这几个因素里面，第四点和光的波长的关系最小，可以先忽略。
Rayleigh散射的散射光圈和入射光波长的四次方成反比，波长太短的话散射现象会比较严重。
第二个问题里面，在光纤制作提纯的时候用化学提纯能到⑨个9的程度，一般的金属阳离子都是可以去掉的，但OH-比较麻烦，不巧的是在这段波有两个OH-吸收峰，必须避开。
第一个问题要看石英的本征吸收问题，在1.2μm以上的时候紫外外比较明显，1.6μm以上的时候红外吸收明显，也要避开。
70年代的时候人们也用850nm窗口的多模光纤进行通信，损耗比较大，但对于近距离（约2-3英里）来说设备更经济，1310nm是色散和损耗都比较小的窗口，1550nm有理论的最低损耗窗口。
降低损耗的意义还是很大的，降低损耗可以显著的提升中继距离，在远距离，比如越洋通信的时候，就算0.01dB/Km的衰减都能改变相当中继距离。
当年高锟博士在他的论文中就之处如果光纤的损耗可以降低到20dB/Km的时候就有可行性，现在常用的G.652的1310nm损耗典型值是0.35dB/Km，1550nm是0.20dB/Km，1550nm窗口的理论损耗极限好像是0.15dB/Km，现在实验室能做到0.16-0.17的样子，一般的同轴电缆的损耗都是10-20dB/Km，优势还是很大的。
因为综合光纤损耗的各个因素，这两个波长的光在光纤中传输的损耗最小。
具体情况可以参考下面这张图（实线表示光纤传输损耗与波长的关系）：在光纤通信中一般把1310 1550作为两个低损耗窗口有时也加上850nm。
至于光纤用哪个波长就看光纤的参数咯，比如我用g652c/d我也可以用1383/1625nm(OESCL 波带)。
光纤、光缆的基本知识（非常实用）
光纤、光缆的基本知识（非常实用）1.简述光纤的组成。
答：光纤由两个基本部分组成：由透明的光学材料制成的芯和包层、涂敷层。
2.描述光纤线路传输特性的基本参数有哪些？答：包括损耗、色散、带宽、截止波长、模场直径等。
3. 产生光纤衰减的原因有什么？答：光纤的衰减是指在一根光纤的两个横截面间的光功率的减少，与波长有关。
造成衰减的主要原因是散射、吸收以及由于连接器、接头造成的光损耗。
4.光纤衰减系数是如何定义的？答：用稳态中一根均匀光纤单位长度上的衰减（dB/km）来定义。
5.插入损耗是什么？答：是指光传输线路中插入光学部件（如插入连接器或耦合器）所引起的衰减。
6.光纤的带宽与什么有关？答：光纤的带宽指的是：在光纤的传递函数中，光功率的幅值比零频率的幅值降低50%或3dB时的调制频率。
光纤的带宽近似与其长度成反比，带宽长度的乘积是一常量。
7.光纤的色散有几种？与什么有关？答：光纤的色散是指一根光纤内群时延的展宽，包括模色散、材料色散及结构色散。
取决于光源、光纤两者的特性。
8.信号在光纤中传播的色散特性怎样描述？答：可以用脉冲展宽、光纤的带宽、光纤的色散系数三个物理量来描述。
9.什么是截止波长？答：是指光纤中只能传导基模的最短波长。
对于单模光纤，其截止波长必须短于传导光的波长。
10.光纤的色散对光纤通信系统的性能会产生什么影响？答：光纤的色散将使光脉冲在光纤中传输过程中发生展宽。
影响误码率的大小，和传输距离的长短，以及系统速率的大小。
11.什么是背向散射法？答：背向散射法是一种沿光纤长度上测量衰减的方法。
光纤中的光功率绝大部分为前向传播，但有很少部分朝发光器背向散射。
在发光器处利用分光器观察背向散射的时间曲线，从一端不仅能测量接入的均匀光纤的长度和衰减，而且能测出局部的不规则性、断点及在接头和连接器引起的光功率损耗。
12.光时域反射计（OTDR）的测试原理是什么？有何功能？答：OTDR基于光的背向散射与菲涅耳反射原理制作，利用光在光纤中传播时产生的后向散射光来获取衰减的信息，可用于测量光纤衰减、接头损耗、光纤故障点定位以及了解光纤沿长度的损耗分布情况等，是光缆施工、维护及监测中必不可少的工具。
光纤的损耗
光纤的损耗----光波在光纤中传输，随着距离的增加光功率逐渐下降，这就是光纤的传输 损耗，该损 耗直接关系到光纤通信系统传输距离的长短，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，1.31卩m 光纤的损耗值在0. 5dB/km 以下，而1.55卩m 的损耗为0.2dB/km 以下，这个数 量级接近了光纤损耗的理论极限。
—— 光纤的损耗如图2-16所示光纤的损耗 光波在光纤中传输，驗着传输跖离的增加，光功率会逐渐减小,这种现象称为光纤的描耗光在光纤中传播&图2-16光纤的损耗 形成光纤损耗的原因很多，其损耗机理复杂，计算也比较复杂 （有些是不 能计算的）。
降低损耗主要依赖于工艺的提高相对材料的研究等。
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。
RHL1光脉冲2. 4. 1光纤的损耗系数----光纤的损耗系数尽管引起光纤损耗的原因有多种，但在定义其损耗系数时, 只考虑输入和输出光纤的光功率之比。
----若用P i表示输入光纤的功率，P o表示输出光功率，则在传输线中的损耗可定义为a= 101g-5- (dB)(2-75)----若该损耗在长为L（km）的传输线上传输，且损耗均匀，则单位长度传输线的损耗即损耗系数厂为(2-76)2. 4. 2吸收损耗----物质的吸收作用将传输的光能变成热能，从而造成光功率的损失。
吸收损耗有三个原因，一是本征吸收，二是杂质吸收，三是原子缺陷吸收。
光纤材料的固有吸收叫做本征吸收，它与电子及分子的谐振有关。
对于石英（SiO2）材料，固有吸收区在红外区域和紫外区域，其中，红外区的中心波长在8卩mr-12卩m范围内，对光纤通信波段影响不大。
对于短波长不引起损耗，对于长波长光纤引起的损耗小于1dB/km。
紫外区中心波长在0.16卩m附近，尾部拖到I卩m左右，已延伸到光纤通信波段（即0.8卩m-1.7卩m的波段）。
光纤的三个低损耗窗口波长
光纤的三个低损耗窗口波长
光纤的三个低损耗窗口是指在光学通信中，存在三个主要波长范围，在这些范围内光纤的损耗相对较低。
这三个窗口分别是：第一个低损耗窗口- 850纳米至950纳米：
应用：多模光纤的主要传输窗口，用于短距离和高速数据传输，如局域网（LAN）。
特点：在这个波长范围内，多模光纤表现出较低的传输损耗。
第二个低损耗窗口- 1310纳米：
应用：单模光纤的主要传输窗口，用于长距离通信，如城域网（MAN）和广域网（WAN）。
特点：单模光纤在1310纳米波长附近的损耗较低，适用于较长的通信距离。
第三个低损耗窗口- 1550纳米：
应用：用于长距离通信，特别是在光纤通信的远距离传输，如光纤长距离通信和光纤放大器。
特点：在1550纳米波长附近，光纤的损耗最小，能够实现长距离的信号传输。
这些低损耗窗口的选择是基于光纤材料和光学特性的考虑。
不同波长范围内光纤的损耗受到光纤本身的材料特性和制造工艺的影响。
选择适当的波长窗口有助于在不同需求下实现光纤通信系统的优化
性能。
1。
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。
光纤通信中光信号在光纤中的损耗
光纤通信中光信号在光纤中的损耗摘要：光纤通信中光纤传输存在损耗，包括本征损耗：紫外吸收、红外吸收；非本征损耗：原子缺陷损耗、散射损耗；弯曲损耗：宏弯损耗和微弯损耗。
分别分析它们产生的机理和对光纤通信产生的影响。
结果表明这些损耗叠加为光纤总损耗，进而影响光纤通信的质量。
关键词：光纤；光纤损耗0 引言近年来，光纤通信在许多领域得到了广泛的应用。
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。
所谓损耗是指光纤每单位长度上的衰减，单位为dB／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，其中主要包括本征损耗，非本征损耗和弯曲损耗。
1 光纤损耗种类及机理。
光纤的损耗限制了光信号的传播距离。
这些损耗主要包括：吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗1.1 光纤的吸收损耗本征吸收损耗是由于管线材料本身吸收光能量产生。
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。
故主要存在紫外吸收和红外吸收。
紫外吸收：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。
红外吸收：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，从而引起的损耗本征吸收曲线如图1所示图1本征损耗是光纤的一种固有损耗，是无法避免的，它决定了光纤的损耗极限非本征吸收是光纤中引入有害杂质如：OH－和过渡金属离子，如铁、钴、镍、铜、锰、铬等造成光能量损耗。
它们有各自的吸收峰和吸收带并随它们价态不同而不同。
由跃迁金属离子吸收引起的光纤损耗取决于它们的浓度。
另外，OH－存在也产生吸收损耗，OH－的基本吸收极峰在2.7μm附近，吸收带在0.5～1.0μm范围。
而对于纯石英光纤，杂质引起的损耗影响可以不考虑。
非本征吸收曲线如图2所示图21.2 原子缺陷吸收损耗光纤材料由于受热激励，它会受激使材料结构不完善，光线材料受到强粒子辐射，造成原子间共价键断裂造成原子结构缺陷。
光纤损耗全参数
光纤损耗1.光纤的衰减的几种因素及光缆的特性：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，造成的损耗。
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。
光缆特性1) 拉力特性光缆能承受的最大拉力取决于加强件的材料和横截面积，一般要求大于1km光缆的重量，多数光缆在100～400kg范围。
2) 压力特性光缆能承受的最大侧压力取决于护套的材料和结构，多数光缆能承受的最大侧压力在100～400kg/10cm。
3）弯曲特性弯曲特性主要取决于纤芯与包层的相对折射率差△以及光缆的材料和结构。
实用光纤最小弯曲半径一般为20～50mm，光缆最小弯曲半径一般为200～500mm，等于或大于光纤最小弯曲半径。
在以上条件下，光辐射引起的光纤附加损耗可以忽略，若小于最小弯曲半径，附加损耗则急剧增加。
4）温度特性光纤本身具有良好的温度特性。
光缆温度特性主要取决于光缆材料的选择及结构的设计，采用松套管二次被覆光纤的光缆温度特性较好。
温度变化时，光纤损耗增加，主要是由于光缆材料（塑料）的热膨胀系数比光纤材料（石英）大2～3个数量级，在冷缩或热胀过程中，光纤受到应力作用而产生的。
在我国，对光缆使用温度的要求，一般在低温地区为-40℃～+40℃，在高温地区为-5℃～+60℃。
2.光纤的连接损耗：1.永久性光纤连接（又叫热熔）:这种连接是用放电的方法将连根光纤的连接点熔化并连接在一起。
一般用在长途接续、永久或半永久固定连接。
其主要特点是连接衰减在所有的连接方法中最低，典型值为0.01~0.03db/点。
标准单模石英光纤 在不同波长的损耗
标准单模石英光纤在不同波长的损耗
标准单模石英光纤在不同波长下的损耗是指光信号在光纤传输过程中
的能量损失情况。
光纤的损耗取决于光的波长，不同波长的光会在光
纤中表现出不同的损耗特性。
一般来说，标准单模石英光纤在通信常用的波长范围（850nm至
1550nm）下的损耗主要有以下几个原因：
1. 吸收损耗：当光信号通过光纤时，其中部分能量会被光纤材料吸收
而损失。
在石英光纤中，水分子和电离杂质是主要的吸收源，导致在
特定波长下的光信号吸收损耗较高。
2. 散射损耗：石英光纤中存在微小不均匀性和杂质导致光的散射，使
光信号随着光纤的长度而逐渐衰减。
散射损耗与波长的关系较为复杂，一般情况下在1550nm波长下散射损耗较低。
3. 弯曲损耗：光纤的弯曲会导致光信号衰减。
对于标准单模光纤而言，弯曲半径越小，弯曲损耗越大。
综上所述，在不同波长下，标准单模石英光纤的损耗主要由吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗等因素共同影响。
光纤芯径、光纤材料质量、光
纤制备工艺等因素也会对光纤的损耗性能产生影响。
不同应用场景下，选择合适的波长和光纤规格可以最大程度地降低光纤的损耗水平，实
现更高效可靠的光信号传输。
光波长和功率损耗
光波长和功率损耗在通信系统中，光波长和功率损耗是两个至关重要的参数。
光波长是指光波在真空或其他介质中的波长，通常用纳米（nm）作为单位。
而功率损耗则是指光信号在传输过程中由于各种因素导致的信号衰减。
光波长和功率损耗的关系对于光通信系统的设计和优化具有重要意义。
首先，光波长对于光通信系统的性能有着重要影响。
光波长的选择直接影响到光信号的传输距离和带宽。
一般来说，波长越短，传输距离越长，带宽越大。
因此，在设计光通信系统时，需要根据具体的传输需求选择合适的光波长。
另外，不同波长的光信号在光纤中的传输特性也不尽相同，需要根据实际情况进行调整和优化。
其次，功率损耗是影响光信号传输质量的另一个重要因素。
功率损耗会导致信号衰减，影响信号的传输距离和质量。
在光通信系统中，功率损耗主要包括光纤损耗、连接器损耗、分束器损耗等多个方面。
为了降低功率损耗，可以通过多种方式进行优化，比如使用低损耗的光纤、精确连接器的安装等。
光波长和功率损耗之间存在着密切的关系。
一方面，不同波长的光信号在光纤中的传输损耗也会有所不同，需要在设计时考虑进去。
另一方面，功率损耗也会影响光信号的传输距离和波长选择，需要综合考虑这两个因素进行系统设计和优化。
在实际应用中，光波长和功率损耗的平衡是至关重要的。
过大的功率损耗会导致信号的质量下降，影响通信质量；而过大或过小的波长选择也会导致传输距离和带宽的不匹配。
因此，在设计光通信系统时，需要综合考虑光波长和功率损耗之间的平衡关系，找到最优的设计方案。
综上所述，光波长和功率损耗是光通信系统设计中不可忽视的两个重要参数。
它们之间相互影响，需要在系统设计和优化中进行综合考虑。
只有找到光波长和功率损耗之间的最佳平衡点，才能实现光通信系统的高效传输和稳定性。
随着光通信技术的不断发展和完善，相信在光波长和功率损耗方面的研究也将不断深入，为光通信领域的进一步发展做出更大的贡献。
光纤的工作波长
光纤的工作波长光纤是一种能够传输光信号的特殊材料，它的工作原理是基于光的全反射。
在光纤通信中，光信号的传输需要考虑到光的工作波长，即光的波长对光纤传输的影响。
本文将就光纤的工作波长进行探讨，以便更好地了解光纤通信的工作原理和特点。
首先，我们需要了解什么是光的波长。
光是一种电磁波，它具有一定的波长和频率。
光的波长是指光波在空间中完成一个周期所经过的距离，通常用纳米（nm）作为单位。
不同波长的光对应着不同的颜色，例如可见光的波长范围大约在380nm到780nm之间。
而在光纤通信中，常用的工作波长通常在几百纳米到几千纳米之间。
光纤的工作波长对光信号的传输有着重要的影响。
首先，光纤的折射率随着波长的增加而减小，这意味着在不同波长的光信号在光纤中的传输速度也会有所不同。
因此，在实际应用中，需要根据光纤的工作波长来选择合适的光源和检测器，以保证光信号的传输和接收的效果。
其次，光纤的色散效应也与工作波长密切相关。
色散效应是指不同波长的光在光纤中传输时由于折射率的不同而导致的传输速度差异，从而使得不同波长的光信号在传输过程中发生色散，影响了信号的质量和传输距离。
因此，在光纤通信系统中，需要对光纤的色散特性进行精确的测量和补偿，以提高光信号的传输质量。
此外，光纤的工作波长还与光纤的损耗特性密切相关。
不同波长的光在光纤中的传输损耗也会有所不同，这需要在光纤通信系统中进行合理的设计和补偿。
因此，在实际应用中，需要根据光纤的工作波长来选择合适的光纤类型和连接器，以降低光信号的传输损耗，提高通信系统的性能和可靠性。
综上所述，光纤的工作波长对光信号的传输质量和性能有着重要的影响。
在光纤通信系统中，需要充分考虑光纤的工作波长对光信号传输的影响，合理选择光源、检测器、光纤类型和连接器，以保证光信号的传输质量和可靠性。
希望本文能够对光纤通信技术的相关人员有所帮助，谢谢阅读！。
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单模光纤的波长一般只有1310nm和1550nm，为什么不选其他波长的呢？
第一是物质的本征吸收，分为紫外吸收和红外吸收
第二是杂质离子的吸收，主要是金属阳离子和OH-
第三是散射损耗，主要是Rayleigh散射，SRS和SBS。
最后是因为接续，弯曲和光纤本身结构的缺陷问题等带来的损耗。
这几个因素里面，第四点和光的波长的关系最小，可以先忽略。
Rayleigh散射的散射光圈和入射光波长的四次方成反比，波长太短的话散射现象会比较严重。
第二个问题里面，在光纤制作提纯的时候用化学提纯能到⑨个9的程度，一般的金属阳离子都是可以去掉的，
但OH-比较麻烦，不巧的是在这段波有两个OH-吸收峰，必须避开。
第一个问题要看石英的本征吸收问题，在1.2μm以上的时候紫外外比较明显，1.6μm以上的时候红外吸收明显，
也要避开。
70年代的时候人们也用850nm窗口的多模光纤进行通信，损耗比较大，
但对于近距离（约2-3英里）来说设备更经济，1310nm是色散和损耗都比较小的窗口，
1550nm有理论的最低损耗窗口。