光纤损耗参数

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。2Km熔接一个点，但连接时，需要专用设备（熔接机）和专业人员进行操作，而且连接点也需要专用容器保护起来。

2.应急连接（又叫）冷熔:

应急连接主要是用机械和化学的方法，将两根光纤固定并粘接在一起。这种方法的主要特点是连接迅速可靠，连接典型衰减为0.1~0.3db/点。但连接点长期使用会不稳定，衰减也会大幅度增加，所以只能短时间内应急用。

3.活动连接:

活动连接是利用各种光纤连接器件（插头和插座），将站点与站点或站点与光缆连接起来的一种方法。这种方法灵活、简单、方便、可靠，多用在建筑物内的计算机网络布线中。其典型衰减为1db/接头。

注：系统衰减余量一般不少于4db。

例：发射功率: －16dbm

功率计接收灵敏度: －29.5dbm

线路衰减: 1.5km×3.5db/km=5.25db

连接衰减: 接头2个衰减为: 2点×1db/点=2db

熔接两个点为: 2点×0.07db/点=0.14db

衰减余量＝－16dbm－（－29.5dbm）－5.25db－0.14db－2db＝6.11（db）

经过上面的计算，可以看出系统容量大于4db，以上选择可以满足要求.

就是说光发射的光功率经过该系统，减去系统造成所有的损耗，剩余的功率应该与功率计接受的灵敏度相差至少4dB，也就是系统容量要大于4dB。（灵敏度即是功率计能探测的最小光功率）

按光在光纤中的传输模式可分为：单模光纤和多模光纤。

多模光纤的纤芯直径为50~62.5μm，包层外直径125μm，损耗一般为2~4db/Km单模光纤的纤芯直径为8.3μm（或9μm），包层外直径125μm。光纤的工作波长有短波长0.85μm、长波长1.31μm和1.55μm。光纤损耗一般是随波长加长而减小，0.85μm的损耗为2.5db/km,1.31μm的损耗为0.35db/km，1.55μm的损耗为0.20db/km，这是光纤的最低损耗，波长1.65μm以上的损耗趋向加大。

光纤通信中常用单位的定义：

1. dB = 10 log10 ( P out / P in )

P out :输出功率; P in :输入功率

2. dBm = 10 log10 ( P / 1mw)

是通信工程中广泛使用的单位；

通常表示以1毫瓦为参考的光功率；

example: –10dBm表示光功率等于100uw。

插入损耗和回波损耗

1插入损耗：插入损耗为-10lg[(输出功率)/(输入功率)]，插入损耗越小越好。

2回波损耗：回波损耗为-10 lg [(反射功率)/(入射功率)]，回波损耗越大越好。