什么是光纤损耗?
光纤损耗也可以称为光纤衰减或衰减损耗,它衡量输入和输出之间的光损耗量。造成光纤损耗的因素是多种多样的,如固有材料吸收、弯曲、连接器损耗等。
光纤损耗的类型有哪些
光纤中的损耗可分为固有光纤损耗和非固有光纤损耗,这取决于损耗是由固有光纤特性还是操作条件引起的。光纤固有损耗包括由结构缺陷引起的吸收损耗、色散损耗和散射损耗。 光纤的外在损耗包括熔接损耗、连接器损耗和弯曲损耗。
光纤固有损耗
1、光纤中的吸收损耗是光纤传输过程中损耗的主要原因。 当光子与玻璃成分、电子或金属离子相互作用时,由于分子共振和波长杂质,光功率被吸收并转化为其他形式的能量,例如热能。
2. 色散损耗是光信号沿光纤传播时失真的结果。 光纤中的色散损耗可以是模间的或模内的。 模间色散是由于多模光纤中模式之间的传播延迟差异而导致的脉冲展宽。模内色散是指由于折射率或传播常数随波长变化而在单模光纤中传播的脉冲。
3.光纤中的散射损耗是由于材料密度的微观变化、成分波动、结构不均匀性和制造缺陷造成的。
非固有光纤损耗
1. 光纤熔接是光纤中的另一种损耗。 通过将两根光纤端对端连接起来,熔接的目的是确保通过它的光几乎与原始光纤本身一样强。 但无论拼接得多么好,拼接损耗也是不可避免的。 多模光纤的熔接损耗为0.1-0.5 dB,0.3 dB是一个很好的平均值。 对于单模光纤,典型的熔接损耗可以小于0.05 dB。
2.光纤中的连接器损耗或插入损耗是由于将设备插入传输线或光纤中而产生的光功率损耗。 多模连接器的损耗为 0.2-0.5 dB(典型值为 0.3)。 工厂制造的单模连接器的损耗为 0.1-0.2 dB,现场端接的单模连接器的损耗可能高达 0.5-1.0 dB(0.75 dB,TIA-568 可接受的最大值)。
3. 弯曲是一个常见问题,可能会因光纤处理不当而导致光纤损耗。 有两种基本类型。 一种是微弯曲,另一种是宏观弯曲(如下图所示)。 宏弯曲是指光纤中的大弯曲(半径超过 2mm)。
如何计算光纤损耗?
在光缆安装过程中,经常需要计算给定光纤链路上的最大信号损耗。 首先,您应该了解光纤损耗公式:
总链路损耗 = 电缆衰减 + 连接器损耗 + 熔接损耗
电缆衰减(dB)=最大电缆衰减系数(dB/km)×长度(km)
连接器损耗 (dB) = 连接器对数 × 连接器损耗容限 (dB)
熔接损耗 (dB) = 熔接数量 × 熔接损耗容限 (dB)
正如这些公式所示,总损耗是光纤段内最差变量的最大总和。 必须指出的是,以这种方式计算的总损耗只是假设组件损耗的可能值的估计,因此实际损耗可能会更高或更低,具体取决于各种因素。”