分析光纤衰减损耗主要因素及分类
光缆衰减标准
光缆衰减标准光缆衰减是指光信号在传输过程中由于各种因素所造成的信号强度减弱现象。
光缆衰减标准是衡量光缆传输质量的重要指标,对于保证光通信系统的正常运行具有重要意义。
本文将对光缆衰减标准进行详细介绍,以便更好地了解和应用光缆传输技术。
光缆衰减标准主要包括两个方面,光纤本身的衰减和连接器、接头等附件的衰减。
光纤本身的衰减是由于光信号在光纤中传输时受到吸收、散射、弯曲等因素的影响而导致的信号强度减弱。
而连接器、接头等附件的衰减则是由于这些部件的制造工艺、材料质量等因素所引起的信号损失。
在实际应用中,我们需要根据光缆的具体情况和要求,选择合适的衰减标准来保证光通信系统的正常运行。
光缆衰减标准通常以每单位长度的衰减值来表示,单位是分贝每公里(dB/km)。
一般来说,光纤本身的衰减值应该在0.2 dB/km以下,而连接器、接头等附件的衰减值则应该在0.5 dB以下。
当光缆的实际衰减值超出标准范围时,就会导致信号传输质量下降,甚至影响到整个光通信系统的正常运行。
为了保证光缆的衰减值在合理范围内,我们需要在光缆的选择、铺设、连接等方面进行严格把控。
首先,在选择光缆时,要选择质量可靠、技术先进的产品,并且要根据实际情况和要求来选择合适的光纤类型和规格。
其次,在光缆的铺设过程中,要注意避免光缆受到外力损伤,避免过度弯曲等情况的发生。
最后,在连接器、接头等附件的安装和使用过程中,要严格按照操作规程进行,避免因为操作不当而引起衰减值超标的情况。
总之,光缆衰减标准是光通信系统中的重要指标,对于保证光通信系统的正常运行具有重要意义。
我们需要充分了解和掌握光缆衰减标准的相关知识,严格按照标准要求进行光缆的选择、铺设、连接等操作,以保证光通信系统的稳定、高效运行。
希望本文的介绍能够对大家有所帮助,谢谢阅读!以上就是关于光缆衰减标准的一些介绍,希望对大家有所帮助,谢谢!。
光纤衰减的主要原因
4.保证光纤纤芯的对称性:当光纤的纤芯不对称时,光信号会发生偏折,导致衰减。因此,可以保证光纤的纤芯对称,从而减少纤芯不对称损耗。
5.控制光纤的温度:光纤的温度变化会导致光纤材料的线膨胀系数变化,从而导致光信号衰减。因此,可以通过控制光纤的温度,从而减少光纤的温度对衰减的影响。
光纤衰减的原因:
光纤衰减是指光纤中光信号在传输过程中发生的衰减。这是因为光纤中的光信号会因为自身的物理性质和环境因素而衰减。
光纤衰减的主要原因包括:
1.吸收损耗:在光纤中传输的光信号会被光纤材料吸收,导致衰减。
2.散射损耗:光纤中的微小缺陷或杂质会使光纤中的光信号散射,导致衰减。
3.光弯曲损耗:当光纤弯曲时,光纤中的光信号会因为折射角的变化而衰减。
通过以上方法,可以最大限度地减少光纤衰减的影响,从而使光纤能够长距离传输光信号。此外,还有一些其他的方法可以减少光纤衰减的影响,如:
1.使用光纤放大器:光纤放大器可以通过放大光信号来提高光信号的功率,从而减少光信号衰减的影响。
2.使用光纤光源:光纤光源能够产生强功率的光信号,从而减少光信号衰减的影响。
4.纤芯-包层界面的损耗:光纤中的光信号在纤芯和包层界面处会发生反射,导致衰减。
5.纤芯不对称损耗:当光纤的纤芯不对称时,光信号会发生偏折,导致衰减。
6.光纤的温度对衰减的影响:光纤的温度变化会导致光纤材料的线膨胀系数变化,从而导致光信号衰减。
通过正确的设计长距离传输光信号。
3.使用光纤增益器:光纤增益器可以通过增强光信号的信噪比来提高光信号的质量,从而减少光信号衰减的影响。
4.使用分布式反射器:分布式反射器可以通过在光纤中增加反射点来提高光信号的功率,从而减少光信号衰减的影响。
OPGW 光纤衰减的原因及对策
OPGW 光纤衰减的原因及对策作者:李柯舟来源:《科学与财富》2016年第07期摘要:OPGW(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire)也称为光线复合架空地线在电力通信系统中得到了广泛的运用。
目前、随着电网中OPGW使用规模的逐步扩大、OPGW运行中的各种问题也逐渐的显现出来。
文章主要针对500 kV 电网中OPGW所出现的衰减问题及其相应对策做出合理的分析。
关键词:光线复合架空地线;OPGW;电网0引言随着社会的发展,电力部门对电力网络的安全和自动化的要求越来越高的前提下,对OPGW的要求也在逐步提高[1]。
但是,目前OPGW在运行过程中却存在很多问题比如光纤衰减严重、可靠性不足等都会对电网安全性产生很大影响。
以500kv电网的OPGW为例,光纤传输中如果衰减超出标准的上限会造成误码情况的出现,严重者造成通道中断,外加上500kv 电网的超高压系统,负载很大,如果因为光纤衰减而出现威胁电网可靠性的情况,那造成的损失将会非常巨大,所以做好电网中OPGW的维护工作,提高对电网维护人员的管理水平也是非常必要的。
1 OPGW代表结构随着电网自动化进程的发展,OPGW运用的增多,其结构已经从原先的几种发展到了几十种,但是总的来说可以归结为三大类分别是:铝管型,铝骨架型以及不锈钢管型。
(1)铝管型OPGW图1-1中左面第一个为铝管型,在此结构中,铝管主要起导电的作用,属于导电截面,这种铝管大致还可以划分为无缝、焊接、纵包三种管型,分别起不同的作用。
光纤管也可以划分为:单松套光纤管、层松套光纤管两类。
使用时首先将光纤置于铝管中,在铝管中还要充满防水的油膏或者形成隔热层。
标准结构的铝管型,一般情况下使用铝包钢线作为内层绞合,铝合金线作为外层绞合,并且这两个绞合的方向正好相反。
(2)铝骨架型OPGW图1-1中间的结构为铝骨架型结构,和铝管型结构一样铝骨架也是属于导电横截面,和铝管型结构不同的是它在骨架上面有很螺旋槽,在这些槽的内部设置上了松套管和一次被复光纤束以及带纤。
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。
光纤通信中信号损耗与传输距离关系分析
光纤通信中信号损耗与传输距离关系分析随着科学技术的不断进步与发展,光纤通信作为一种高速、大容量、低损耗的信号传输方式,已经成为现代通信领域的主流技术。
然而,光纤通信中的信号损耗与传输距离之间存在着密切的关系。
本文旨在探讨光纤通信中信号损耗与传输距离之间的关系,并对其进行分析。
一、光纤通信中的信号损耗分析光纤通信中的信号损耗主要包括传输损耗、弯曲损耗和连接损耗三个方面。
首先,传输损耗是指光信号在光纤中沿着传输方向逐渐减弱的现象。
这主要由于光信号在传输过程中会受到材料吸收、散射、折射等因素影响,导致信号能量逐渐衰减。
一般来说,光纤通信中的传输损耗与光纤的材料属性、纤芯直径和传输波长等因素密切相关。
较低的传输损耗意味着信号能够更远的传输距离。
其次,弯曲损耗是指光信号在光纤弯曲或弯曲过程中产生的能量损耗。
当光纤弯曲时,光信号会被散射,从而造成信号强度的逐渐减弱。
因此,在安装和维护过程中,需注意光纤的弯曲半径,避免过小的弯曲半径造成额外的信号损耗。
最后,连接损耗是指信号在光纤连接器和耦合器等连接部件中的能量损耗。
连接损耗主要由于光纤连接时,光束与光纤末端的不完美匹配造成的。
在光纤连接时,需要保证连接部件的高精度及准确度,以降低连接损耗。
二、光纤通信中的信号传输距离分析光纤通信中的信号传输距离主要受到衰减和色散的影响。
首先,衰减是指光信号在传输过程中衰减的现象,由传输损耗所造成。
衰减决定了信号在光纤中能够传输的最远距离。
一般来说,较低的传输损耗意味着较低的衰减,从而使得信号能够传输的距离更远。
其次,色散是指光信号在光纤中因折射率随频率而变化而引起的频率失真现象。
由于色散会导致光信号的时间性质发生改变,进而影响了光信号的传输距离。
色散主要包括色散波长和色散时间两种类型,但都会对信号传输距离产生影响。
总体而言,光纤通信中的信号损耗与传输距离之间是相互制约的。
较小的信号损耗能够使得光信号在光纤中传输的衰减减小,从而使得信号能够传输的距离增加。
光衰分析报告
光衰分析报告1. 引言光衰分析是对光纤传输中信号强度衰减情况进行评估和分析的过程。
通过光衰分析,可以确定信号传输过程中的损耗情况,从而优化光纤通信系统的性能。
本文将对光衰分析的原理、方法和应用进行详细介绍,并通过实际案例进行说明。
2. 原理光纤传输中的信号衰减主要由两个因素引起:光纤本身的损耗和连接器、跳线等部件引起的损耗。
光纤本身的损耗是由于光纤内部的吸收、散射和弯曲等原因引起的,而连接器和跳线等部件引起的损耗则是由于接触不良、插损、反射等原因导致的。
光衰分析通过测量光信号的输入功率和输出功率,计算出信号经过光纤传输后的衰减量。
其中,输入功率可以通过光功率计等仪器进行测量,输出功率则通过光衰测试仪进行测量。
通过比较输入功率和输出功率的差异,可以确定光纤传输过程中的光衰强度。
3. 方法光衰分析的方法主要包括两种:直接测量法和间接测量法。
3.1 直接测量法直接测量法是通过测量信号的输入功率和输出功率来计算衰减量。
具体步骤如下:1.使用光功率计测量输入光信号的功率,并记录下来。
2.在信号传输的终点处,使用光衰测试仪测量输出光信号的功率,并记录下来。
3.计算衰减量,即输入功率减去输出功率,得到信号的衰减值。
3.2 间接测量法间接测量法是通过测量光纤和连接器等部件的损耗,间接计算出光衰值。
具体步骤如下:1.使用 OTDR(光时域反射计)测量光纤的损耗情况,并记录下来。
2.使用光衰测试仪测量连接器和跳线等部件的插损和反射损耗,并记录下来。
3.将光纤损耗和部件损耗相加,得到信号的总衰减值。
4. 应用光衰分析在光纤通信系统的设计、安装和维护过程中起到了重要的作用。
它可以帮助工程师评估系统的传输性能,并采取相应的措施进行优化。
以下是光衰分析在几个具体应用场景中的应用:4.1 光纤网络设计在光纤网络的设计过程中,光衰分析可以帮助工程师确定信号传输距离和系统性能需求。
通过测量不同长度的光纤传输中的光衰强度,可以选取合适的光纤类型和连接部件,从而保证信号的有效传输。
简述光纤损耗的原因
简述光纤损耗的原因
光纤损耗是指光信号在光纤中传输过程中逐渐衰减的现象。
光纤损耗的原因可以归结为以下几点:
1. 散射损耗:光信号在光纤中由于与光纤内部材料的微观结构不均匀而发生散射,使光信号逐渐失去能量。
2. 吸收损耗:光信号在光纤中的材料中被吸收,导致光信号的能量损失。
常见的吸收原因包括光纤材料的杂质、材料的禁带宽度等。
3. 弯曲损耗:光纤在弯曲时会发生光信号的减弱,这是因为光信号在弯曲的部分被损耗和散射。
4. 衍射损耗:当光信号通过光纤中的微观结构时,会发生衍射现象,导致光信号的能量损失。
5. 端面反射损耗:当光信号从光纤出射或进入另一个光纤时,会发生一部分光信号的反射,使得能量损失。
为了减少光纤损耗,可以采取以下措施:
1. 优化光纤材料和制备工艺,减少散射和吸收损耗。
2. 使用低损耗的弯曲光纤,减少弯曲损耗。
3. 使用抗反射涂层或其他方法来减少端面反射损耗。
4. 采用信号增强设备或中继站来补偿损耗,延长光纤传输距离。
5. 定期清洁和维护光纤连接器和接头,避免污染和损伤导致的额外损耗。
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。
光缆信号衰减原因
光缆信号衰减原因光缆信号衰减是一个复杂的现象,它涉及到多个因素,包括物理、化学和材料科学等方面。
下面将详细阐述光缆信号衰减的原因,分为内部因素和外部因素两大类。
一、内部因素1. 本征衰减本征衰减是光纤的固有损耗,主要由光纤材料的吸收和散射引起。
吸收是由于光纤材料中的原子或离子吸收光能而跃迁到高能级,造成光信号能量的损失。
散射则是由光纤材料内部的微小不均匀性(如密度、成分变化)引起的光信号传播方向的改变,导致光能量分散和损失。
2. 弯曲衰减当光纤发生弯曲时,部分光纤内的光会因散射而损失掉。
弯曲半径越小,弯曲衰减越大。
这是因为弯曲改变了光纤内部的模场分布,使得部分光能量泄漏到包层或外部环境中。
3. 挤压衰减光纤在受到挤压时会产生微小的弯曲,从而导致光信号的衰减。
挤压衰减的大小取决于挤压的程度和光纤的抗压能力。
4. 杂质衰减光纤内杂质的存在会吸收和散射在光纤中传播的光,从而造成损失。
杂质的来源可能是光纤制造过程中的残留物、外部环境中的污染物或光纤使用过程中的损伤等。
5. 不均匀衰减光纤材料的折射率不均匀会导致光信号在传播过程中发生散射和折射,从而造成衰减。
折射率不均匀可能是由于光纤制造过程中的温度、压力等条件控制不当所致。
二、外部因素1. 对接损耗光纤对接时会产生损耗,如不同轴、端面不垂直、端面不平、对接心径不匹配和熔接质量差等。
这些因素都会导致光信号在对接处发生反射、散射和折射等现象,从而造成能量损失。
2. 环境影响环境因素如温度、湿度、压力等变化会影响光纤的性能和稳定性,从而导致光信号的衰减。
例如,高温会使光纤材料发生热膨胀和热应力,导致折射率变化和模场畸变;湿度变化则可能引起光纤表面的水膜形成和脱落,影响光的传输效率。
3. 机械损伤光纤在使用过程中可能受到机械损伤,如划伤、压扁、折断等。
这些损伤会破坏光纤的结构和性能,导致光信号的衰减或中断。
4. 辐射损伤辐射(如紫外线、X射线等)会对光纤材料产生损伤,导致其光学性能下降。
第八讲 光纤的损耗
1.4.1.3.1 基本概念 衰减是光波经光纤传输后光功率减少量一种度量, 是光纤一个最重要传输参数,它取决于光纤工作窗口 和长度。
衰减:光在光纤中传输时,平均光功率沿传输光
纤长度Z方向按指数规律递减现象称为光纤衰减(或称 损耗、衰耗)。设在波长λ处,光纤长度为Z=L,衰减 定义:
使水分与光缆中的金属加强材料发生氧化反应,置换出
氢气,引起氢损。
Zn+H2O=H2↑+ZnO 其二,光纤防水石油膏(称纤膏)引入的氢气造成氢损。
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3、原子缺陷吸收衰减(非本征吸收衰减)
原子缺陷吸收衰减是由于光纤在加热过程或者在强
烈辐照下,造成玻璃材料受激产生原子缺陷吸收衰减。 从光纤拉丝成型过程角度分析,当将光纤预制棒加热到 拉丝所需温度1600-2300℃时,采用骤冷方法进行光纤 拉丝,虽然可在光纤制造过程中,内部原子结构排列形
OH根的吸收谱(浓度10-4)
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2、杂质吸收衰减(非本征吸收衰减) (3)、由氢气导致的吸收衰减 光纤在氢气氛中将会产生氢损。氢损有二种型式: A 、 H 2 分子由于扩散作用而进入光纤,当光源波长滿足 氢分子某二个能带的带隙Eg=hγ的波长时,氢分子将发 生吸收光子的作用过程,使光能量降低,由H2吸收产生 能量损耗,即称之为氢损。这种氢损是可逆的,当光纤
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微弯损耗
微弯的原因:
光纤的生产过程中的带来的不均; 成缆时受到压力不均; 使用过程中由于光纤各个部分热胀冷缩的不同。 导致的后果:造成能量辐射损耗
低阶模功率耦合到高阶模
高阶模功率损耗
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减小微弯的一种办法是在光纤外面一层弹性保护套
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1.4 .1 .3 光纤的衰减特性
光衰减的原因-概述说明以及解释
光衰减的原因-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在这一部分,我们将概述本文要讨论的主题——光衰减的原因。
光衰减是指光信号在传输过程中逐渐减弱的现象,广泛存在于光通信、光传感和光电子等领域中。
随着光纤通信技术的迅猛发展,人们对于光衰减的研究也日益深入。
了解光衰减的原因对于光通信系统的设计和性能优化具有重要意义。
通过对光衰减的原因进行深入分析,我们能够找到相应的解决方案,提高光信号的传输质量和可靠性。
光衰减的原因可以从多个方面进行探讨。
首先,光在传输过程中会受到光纤材料自身的损耗以及接头连接的损耗。
光纤材料的损耗是由材料的吸收、散射和弯曲等因素导致的,而接头连接的损耗则是由于传输光信号在连接处发生反射或透射时产生能量损失。
其次,光衰减还与光源的特性和传输距离有关。
光源的功率稳定性和发射光波长的一致性将直接影响到光信号的强度和稳定性。
同时,光信号经过较长传输距离后也会发生衰减,这主要是由于光的散射、弯曲和色散等因素引起的。
另外,光衰减还与光通信系统中传输介质的特性和环境因素有关。
例如,在无线光通信系统中,大气的吸收和散射会导致光信号的衰减。
在光纤传感中,环境温度、应力和压力等因素也会对光信号的传输产生影响。
通过对以上因素进行深入研究和分析,我们可以更好地理解光衰减的原因及其机理。
这将有助于我们选择合适的光衰减补偿方法和技术,提高光通信系统的性能和可靠性。
接下来的文章内容将依次探讨光衰减的物理原因、总结光衰减的原因,并给出对光衰减的应对策略。
通过全面而深入地研究光衰减的原因,我们可以为光通信技术的发展和应用提供有力的支撑。
1.2文章结构1.2 文章结构本篇文章旨在探讨光衰减的原因。
为了更好地理解光衰减的本质,我们将文章分为以下几个部分进行讨论。
首先,引言部分将对文章进行概述,简要介绍光衰减及其重要性。
我们将阐明为什么深入研究光衰减对于提高光学系统的性能至关重要。
接下来,正文部分将分为两个主要子节。
第一个子节2.1 将介绍光衰减的概念,包括定义、计量单位和测量方法。
造成光纤衰减的多种原因
造成光纤衰减的多种原因造成光纤衰减的多种原因造成光纤衰减的多种原因1、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。
2、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。
3、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。
光纤线路衰减过大的原因
光纤线路衰减过大的原因可以总结如下:1. 吸收损耗:光纤材料中的粒子吸收光能后,产生振动、发热,而将能量散失掉,这样产生了吸收损耗。
主要包括紫外吸收损耗、红外吸收损耗、杂质吸收损耗、原子缺陷吸收损耗等。
2. 本征损耗:这是光纤的固有损耗,主要包括瑞利散射和固有吸收等。
3. 弯曲损耗:光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉,造成损耗。
4. 挤压损耗:光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。
5. 杂质损耗:光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光,造成的损失。
6. 不均匀损耗:光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。
7. 对接损耗:光纤对接时产生的损耗,原因包括不同轴(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。
这些因素都可能导致光纤线路的衰减过大。
为了降低光纤的衰减,可以采取一系列措施,例如提高光纤制造和安装质量、减少光纤中的杂质和不规则性、优化光纤对接技术等。
光纤线路衰减过大的原因主要有以下几点:1. 本征:这是光纤的固有损耗,包括瑞利散射和固有吸收等。
2. 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。
3. 挤压:光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。
4. 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。
5. 不均匀:光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。
6. 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。
7. 吸收损耗:这主要是因为光纤材料能够吸收光能。
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。
一般包含紫外吸收损耗、红外吸收损耗、杂质吸收损耗、原子缺陷吸收损耗等。
光纤线路衰减过大的原因主要包括:1. 本征因素:这是光纤固有的损耗,包括瑞利散射、固有吸收等。
2. 弯曲因素:当光纤弯曲时,部分光纤内的光会因散射而损失掉,造成损耗。
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。
光纤的分类和比较包括各种单模光纤的色散和衰减特性
模间色散图
单模光纤中旳色散
在单模光纤中不存在多种模式,也就没有模间色 散,但脉冲展宽现象依然存在,这是因为光脉冲 信号有一定旳频谱宽度(光脉冲有不同旳频率成 份),不同工作波长旳光信号在光纤中将有不同 旳传播群速度,造成光脉冲旳展宽。这种现象叫 群速度色散,它一般不大于模间色散。其主要由 材料色散和波导色散所决定。
色散补偿技术
目前,发展比较成熟旳、主流旳色散补偿技术主要 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(或几种)光纤段旳输入或输出端经过放 置DCF色散补偿模块(DCM),周期性地使光纤链路 上累积旳色散接近零,从而能够使单信道1550nm外调 制光纤干线旳色散得到很好旳补偿。
形成光纤损耗旳原因有诸多,有来自光纤本身旳 损耗(吸收损耗、散射损耗),也有光纤与光源 旳耦合损耗以及光纤之间旳连接损耗,还有光纤 弯曲损耗以及纤芯与包层中旳损耗。
光纤本身损耗旳分类
本征吸收损耗:光波经过光纤材料时旳损耗
吸收损耗 散射损耗
杂质吸收损耗:材料旳不纯净以及工艺旳不 完善造成旳附加吸收损耗(过渡金属离子吸 收以及水旳氢氧根离子旳吸收)
所以,对于超长距离旳光纤传播,既有旳色散补偿 技术能够相对很好旳处理色散问题,对于超远距离旳传 播,其首要考虑旳原因是光纤旳衰减特征。
4 对多种单模光纤特征旳比较
四种单模光纤
G652 G653 G654 G655
G652
1 )G652光纤又被称为原则单模光纤,这种光纤是目前应用在 1310nm窗口旳最广泛旳零色散波长旳单模光纤。
色散系数D
G652
G652色散曲线图:
18 0
1310nm 1550nm 波长λ
色散系数D旳单位: ps/nm.km
光纤线路衰减
光纤线路衰减
光纤线路衰减是指光信号在传输过程中由于各种因素而减弱的现象。
光纤线路衰减的主要原因包括:
1. 吸收损耗:光信号在光纤中会与材料内部的原子或分子发生相互作用,导致能量被吸收。
这种损耗主要由材料的特性和工作波长决定。
2. 散射损耗:光信号在光纤中会受到光束的散射,使得信号沿着光纤的方向扩散,导致光强减弱。
这种损耗通常与光纤中的不均匀性有关。
3. 弯曲损耗:当光纤被弯曲时,光信号会因为弯曲而产生额外的衰减。
这种损耗与光纤的曲率半径和光纤的折射率有关。
4. 色散损耗:色散是指不同波长的光在传输中传播速度不同,从而导致光信号的波形发生变化。
这可能导致光信号的衰减。
5. 连接损耗:连接点、插接点或者其他连接器会引入额外的衰减。
这种损耗通常是由于不完美的连接、插座的污染或者连接部件的损坏引起的。
6. 光纤的长度:光纤的长度也会影响光信号的衰减程度,衰减通常随着光纤长度的增加而增加。
衰减通常以分贝(dB)为单位进行表示。
在设计光纤通信系统时,需要考虑光纤的特性以及各种因素对衰减的影响,以确保光信号在传输过程中能够保持足够的强度。
使用低损耗的光纤、定期检查连接器
和连接点、以及选择适当的传输波长等方法都可以帮助减小光纤线路的衰减。
1510nm光纤的衰耗为
1510nm光纤的衰耗为1510nm光纤是一种新兴的光纤技术,已经在世界各地发展和应用。
1510nm光纤是指在1510nm左右的长度上传输光能量的光纤,它将自身的优势发挥到极致,为世界发展带来了许多积极的影响。
1510nm光纤的衰减是一项重要的指标,它是用来衡量光纤性能的一个指标。
光纤衰减是一种影响传输可行性的因素。
当衰减超过允许的范围时,就会对传输数据带来损害。
1510nm光纤衰减值越大,传输距离就越短。
因此,1510nm光纤的衰减值对于光纤的性能起着重要的作用。
1510nm光纤衰减的原因主要分为三大类:主要损耗、光纤曲折和接头损耗。
其中,主要损耗是由于材料的非线性损耗而导致的,其损耗值一般为0.2dB/km以内。
光纤曲折和接头损耗因其物理结构的不同而有所不同,一般在0.3dB/km 以下。
当多模光纤、多芯光纤,以及多芯光纤接头时,会导致更大一些的衰减值,但一般不会超过0.4dB/km。
另外,1510nm光纤衰减还受环境因素影响,例如湿度和温度变化。
湿度过大会导致水分的蒸发,在湿度大的环境下会有相当大的衰减,一般情况下,衰减值大约为2 dB/km以上。
温度变化也会导致衰减的变化,温度变化越大,衰减值也会变化得更多。
在实际应用中,1510nm光纤的衰减值有一个参考值,它根据传输距离的不同而有所不同:在传输距离3km内,衰减值在1.0 dB/km 以内;在传输距离10km内,衰减值在2.0 dB/km以内;在传输距离20km内,衰减值在3.0 dB/km以内。
如果超过这一参考值,就会影响传输的可行性,因此,当选择1510nm光纤时,应当注意衰减值的控制。
1510nm光纤的衰减是一个非常重要的参数,它可以反映出光纤的传输可行性和传输性能。
1510nm光纤本身具有较高的耐压性、低损耗及高传输速率,从而可以满足不同场景的高速传输需求。
但是,1510nm光纤衰减值的控制对于传输数据来说至关重要,因此,务必正确使用光纤,以防止衰减值过大而影响传输可行性。
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分析光纤衰减损耗主要因素及分类
[大] [中] [小] [收藏]阅读:638来源:广州邮通时间:2010-3-3 15:23:34编辑:admin 经常听到有人说,传输设备(PDH光端机,视频光端机等)光纤显示灯不正常,导致传输业务时好时坏,甚至中断通信,又或者传输距离达不到标准,这些现象排除了设备问题与线路接触不良之外,最大的可能就是光纤衰减损耗而造成的收光弱或无收光状况。
为了保证光信号远距离、低损耗的传输,整条光纤链路必须满足非常苛刻且敏感的物理条件。
任何细微的几何形变或者轻微污染都会造成信号的巨大衰减,甚至中断通信。
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,而光纤的损耗又分为一、光纤的吸收损耗,二、光纤的散射损耗,三、波导散射损耗,四、光纤弯曲产生的辐射损耗这四点。
同时它又分为: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。
光纤的传输既不可以太弱,也不可以太强,如果收光超过范围的话,也有可能会激坏设备,所以安装时需先测试一下光功率等情况,合格后才通业务。
光纤的损耗近年来,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。