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光纤损耗全参数

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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。

光纤传输损耗产生的原因和对策

光纤传输损耗产生的原因和对策 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,在光纤通信网络的建设和维护中,最值得关注的是光纤使用中引起传输损耗的原因以及如何减少这些损耗。光纤使用中引起的传输损耗主要有接续损耗(光纤的固有损耗、熔接损耗和活动接头损耗)和非接续损耗(弯曲损耗和其它施工因素和应用环境所造成的损耗)两类。 1、接续损耗及其解决方案 1.1接续损耗 光纤的接续损耗主要包括:光纤本征因素造成的固有损耗和非本征因素造成的熔接损耗及活动接头损耗三种。 (1)光纤固有损耗主要源于光纤模场直径不一致;光纤芯径失配;纤芯截面不圆;纤芯与包层同心度不佳四点;其中影响最大的是模场直径不一致。 (2)熔接损耗非本征因素的熔接损耗主要由轴向错位;轴心(折角)倾斜;端面分离(间隙);光纤端面不完整;折射率差;光纤端面不清洁以及接续人员操作水平、操作步骤、熔接机电极清洁程度、熔接参数设置、工作环境清洁程度等其他因素造成。 (3)活动接头损耗非本征因素的活动接头损耗主要由活动连接器质量差、接触不良、不清洁以及与熔接损耗相同的一些因素(如轴向错位、端面间隙、折角、折射率差等)造成。 1.2解决接续损耗的方案

(1)工程设计、施工和维护工作中应选用特性一致的优质光纤一条线路上尽量采用同一批次的优质名牌裸纤,以求光纤的特性尽量匹配,使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到最低程度。 (2)光缆施工时应严格按规程和要求进行 配盘时尽量做到整盘配置(单盘≥500米),以尽量减少接头数量。敷设时严格按缆盘编号和端别顺序布放,使损耗值达到最小。 (3)挑选经验丰富训练有素的接续人员进行接续和测试 接续人员的水平直接影响接续损耗的大小,接续人员应严格按照光纤熔接工艺流程进行接续,严格控制接头损耗,熔接过程中时刻使用光域反射仪(OTDR)进行监测(接续损耗≤0.08dB/个),不符合要求的应重新熔接。使用光时域反射仪(OTDR)时,应从两个方向测量接头的损耗,并求出这两个结果的平均值,消除单向OTDR测量的人为因素误差。 (4)保证接续环境符合要求 严禁在多尘及潮湿的环境中露天操作,光缆接续部位及工具、材料应保持清洁,不得让光纤接头受潮,准备切割的光纤必须清洁,不得有污物。切割后光纤不得在空气中暴露时间过长尤其是在多尘潮湿的环境中。接续环境温度过低时,应采取必要的升温措施。 (5)制备完善的光纤端面 光纤端面的制备是光纤接续最为关键的工序。光纤端面的完善与否是决定光纤接续损耗的重要原因之一。优质的端面应平整,无毛刺、无缺损,且与轴线垂直,光纤端面的轴线倾角应小于0.3度,呈现一个光滑平整的镜面,且保持清洁,避免灰尘污染。应选用优质的切割刀,并正确使用切割刀切割

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。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

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。我们知道,物质是由原子、分子构成的,而原子又由原子核和核外电子组成,电子以一定的轨道围绕原子核旋转。这就像我们生活的地球以及金星、火星等行星都围绕太阳旋转一样,每一个电子都具有一定的能量,处在某一轨道上,或者说每一轨道都有一个确定的能级。距原子核近的轨道能级较低,距原子核越远的轨道能级越高。轨道之间的这种能级差别的大小就叫能级差。当电子从低能级向高能级跃迁时,就要吸收相应级别的能级差的能量。 在光纤中,当某一能级的电子受到与该能级差相对应的波长的光照射时,则位于低能级轨道上的电子将跃迁到能级高的轨道上。这一电子吸收了光能,就产生了光的吸收损耗。 制造光纤的基本材料二氧化硅(SiO2)本身就吸收光,一个叫紫外吸收,另外一个叫红外吸收。目前光纤通信一般仅工作在0.8~1.6μm波长区,因此我们只讨论这一工作区的损耗。 石英玻璃中电子跃迁产生的吸收峰在紫外区的0.1~0.2μm波长左右。随着波长增大,其吸收作用逐渐减小,但影响区域很宽,直到1μm以上的波长。不过,紫外吸收对在红外区工作的石英光纤的影响不大。例如,在0.6μm波长的可见光区,紫外吸收可达1dB/km,在0.8μm波长时降到0.2~0.3dB/km,而在1.2μm波长时,大约只有0.ldB/km。

光纤损耗大的几个因素

光纤损耗大存在的因素 光纤熔接包处损耗变大,是常见的故障,原因通常有3个: 1、光纤熔接处开裂,可能的原因有:当初熔接时存在缺陷;光缆遭受外力拉伸;熔接点塑料护套、固定金属棒与光纤热膨胀系数差异,反复的温度变化引起伸缩。显然排除故障时必须重新熔接光纤。 2、熔接包内盘纤变形失园而出现角度,导致损耗变大。可能的原因有:光缆遭受外力拉伸;因温度变化热涨冷缩引起。排除故障时只需重新整理盘纤,保证圆形、消除角度。 3、熔接包内进水并侵入熔接处的裸纤,导致光信号散射损失。排除故障时要打开熔接包清除积水,并晒干熔接处,尽量散尽水分,或者重新熔接。 光纤传输损耗的产生原因是多方面的,在光纤通信网络的建设和维护中,最值得关注的是光纤使用中引起传输损耗的原因以及如何减少这些损耗 光纤使用中引起的传输损耗主要有 1接续损耗 2光纤本质造成的损耗、 3熔接不当所报造成的损耗和 4活动接头(光纤适配器及光纤跳线)造成的损耗和 5非接续损耗(弯曲损耗和其它施工因素和应用环境所造成的损耗) 接续损耗 (1)光纤固有损耗主要源于光纤模场直径不一致;光纤芯径失配;纤芯截面不圆;纤芯与包层同心度不佳等原因;其中影响最大的是模场直径不一致。 (2)熔接损耗非本征因素的熔接损耗主要由轴向错位;轴心(折角)倾斜;端面分离(间隙);光纤端面不完整;折射率差;光纤端面不清洁以及接续人员操作水平、操作步骤、熔接机电极清洁程度、熔接参数设置、工作环境清洁程度等其他因素造成。 (3)活动接头损耗非本征因素的活动接头损耗主要由活动连接器质量差、接触不良、不清洁以及与熔接损耗相同的一些因素(如轴向错位、端面间隙、折角、折射率差等)造成。 解决接续损耗的方案 (1)工程设计、施工和维护工作中应选用特性一致的优质光纤一条线路上尽量采用同一批次的优质品牌裸纤,以求光纤的特性尽量匹配,使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到最低程度。 (2)光缆施工时应严格按规程和要求进行 挑选经验丰富的施工人员光缆配盘时尽量做到整盘配置(单盘≥500-800米),以尽量减少接头数量。敷设时严格按缆盘编号和端别顺序布放,使损耗值达到最小。 (3)挑选经验丰富训练有素的接续人员进行接续和测试 接续人员的水平直接影响接续损耗的大小,接续人员应严格按照光纤熔接工艺流

分析光纤衰减损耗主要因素及分类

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。

光纤的传输损耗及其解决办法

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,在光纤通信网络的建设和维护中,最值得关注的是光纤使用中引起传输损耗的原因以及如何减少这些损耗。光纤使用中引起的传输损耗主要有接续损耗(光纤的固有损耗、熔接损耗和活动接头损耗)和非接续损耗(弯曲损耗和其它施工因素和应用环境所造成的损耗)两类。 1、接续损耗及其解决方案 1.1接续损耗 光纤的接续损耗主要包括:光纤本征因素造成的固有损耗和非本征因素造成的熔接损耗及活动接头损耗三种。 (1)光纤固有损耗: 主要源于光纤模场直径不一致;光纤芯径失配;纤芯截面不圆;纤芯与包层同心度不佳四点;其中影响最大的是模场直径不一致。 (2)熔接损耗: 非本征因素的熔接损耗主要由轴向错位;轴心(折角)倾斜;端面分离(间隙);光纤端面不完整;折射率差;光纤端面不清洁以及接续人员操作水平、操作步骤、熔接机电极清洁程度、熔接参数设置、工作环境清洁程度等其他因素造成。 (3)活动接头损耗: 非本征因素的活动接头损耗主要由活动连接器质量差、接触不良、不清洁以及与熔接损耗相同的一些因素(如轴向错位、端面间隙、折角、折射率差等)造成。 1.2 解决接续损耗的方案 (1)工程设计、施工和维护工作中应选用特性一致的优质光纤。一条线路上尽量采用同一批次的优质名牌裸纤,以求光纤的特性尽量匹配,使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到最低程度。 (2)光缆施工时应严格按规程和要求进行: 配盘时尽量做到整盘配置(单盘≥500米),以尽量减少接头数量。敷设时严格按缆盘编号和端别顺序布放,使损耗值达到最小。 (3)挑选经验丰富训练有素的接续人员进行接续和测试: 接续人员的水平直接影响接续损耗的大小,接续人员应严格按照光纤熔接工艺流程进行接续,严格控制接头损耗,熔接过程中时刻使用光域反射仪(OTDR)进行监测(接续损耗≤0.08dB/个),不符合要求的应重新熔接。使用光时域反射仪(OTDR)时,应从两个方向测量接头的损耗,并求出这两个结果的平均值,消除单向OTDR测量的人为因素误差。(4)保证接续环境符合要求: 严禁在多尘及潮湿的环境中露天操作,光缆接续部位及工具、材料应保持清洁,不得让光纤接头受潮,准备切割的光纤必须清洁,不得有污物。切割后光纤不得在空气中暴露时间过长尤其是在多尘潮湿的环境中。接续环境温度过低时,应采取必要的升温措施。 (5)制备完善的光纤端面: 光纤端面的制备是光纤接续最为关键的工序。光纤端面的完善与否是决定光纤接续损耗的重要原因之一。优质的端面应平整,无毛刺、无缺损,且与轴线垂直,光纤端面的轴线倾角应小于0.3度,呈现一个光滑平整的镜面,且保持清洁,避免灰尘污染。应选用优质的切割刀,并正确使用切割刀切割光纤。裸纤的清洁、切割和熔接应紧密衔接,不可间隔过长。移动光纤时要轻拿轻放,防止与其他物件擦碰而损伤光纤端面。

如何减少光纤在应用中的损耗

如何减少光纤在应用中的损耗? https://www.sodocs.net/doc/1312112765.html, ( 2008/8/26 14:34 ) 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,在光纤通信网络的建设和维护中,最值得关注的是光纤使用中引起传输损耗的原因以及如何减少这些损耗。光纤使用中引起的传输损耗主要有接续损耗(光纤的固有损耗、熔接损耗和活动接头损耗)和非接续损耗(弯曲损耗和其它施工因素和应用环境所造成的损耗)两类。 1、接续损耗及其解决方案 1.1接续损耗 光纤的接续损耗主要包括:光纤本征因素造成的固有损耗和非本征因素造成的熔接损耗及活动接头损耗三种。 (1)光纤固有损耗主要源于光纤模场直径不一致;光纤芯径失配;纤芯截面不圆;纤芯与包层同心度不佳四点;其中影响最大的是模场直径不一致。 (2)熔接损耗非本征因素的熔接损耗主要由轴向错位;轴心(折角)倾斜;端面分离(间隙);光纤端面不完整;折射率差;光纤端面不清洁以及接续人员操作水平、操作步骤、熔接机电极清洁程度、熔接参数设置、工作环境清洁程度等其他因素造成。 (3)活动接头损耗非本征因素的活动接头损耗主要由活动连接器质量差、接触不良、不清洁以及与熔接损耗相同的一些因素(如轴向错位、端面间隙、折角、折射率差等)造成。 1.2解决接续损耗的方案 (1)工程设计、施工和维护工作中应选用特性一致的优质光纤一条线路上尽量采用同一批次的优质名牌裸纤,以求光纤的特性尽量匹配,使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到最低程度。 (2)光缆施工时应严格按规程和要求进行 配盘时尽量做到整盘配置(单盘≥500米),以尽量减少接头数量。敷设时严格按缆盘编号和端别顺序布放,使损耗值达到最小。 (3)挑选经验丰富训练有素的接续人员进行接续和测试 接续人员的水平直接影响接续损耗的大小,接续人员应严格按照光纤熔接工艺流程进行接续,严格控制接头损耗,熔接过程中时刻使用光域反射仪(OTDR)进行监测(接续损耗≤0.08dB/个),不符合要求的应重新熔接。使用光时域反射仪(OTDR)时,应从两个方向测量接头的损耗,并求出这两个结果的平均值,消除单向OTDR测量的人为因素误差。

光纤损耗的原因

光纤损耗的原因 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。我们知道,物质是由原子、分子构成的,而原子又由原子核和核外电子组成,电子以一定的轨道围绕原子核旋转。这就像我们生活的地球以及金星、火星等行星都围绕太阳旋转一样,每一个电子都具有一定的能量,处在某一轨道上,或者说每一轨道都有一个确定的能级。距原子核近的轨道能级较低,距原子核越远的轨道能级越高。轨道之间的这种能级差别的大小就叫能级差。当电子从低能级向高能级跃迁时,就要吸收相应级别的能级差的能量。 在光纤中,当某一能级的电子受到与该能级差相对应的波长的光照射时,则位于低能级轨道上的电子将跃迁到能级高的轨道上。这一电子吸收了光能,就产生了光的吸收损耗。 制造光纤的基本材料二氧化硅(SiO2)本身就吸收光,一个叫紫外吸收,另外一个叫红外吸收。目前光纤通信一般仅工作在0.8~1.6μm波长区,因此我们只讨论这一工作区的损耗。 石英玻璃中电子跃迁产生的吸收峰在紫外区的0.1~0.2μm波长左右。随着波长增大,其吸收作用逐渐减小,但影响区域很宽,直到1μm以上的波长。不过,紫外吸收对在红外区工作的石英光纤的影响不大。例如,在0.6μm波长的可见光区,紫外吸收可达1dB/km,在0.8μm波长时降到0.2~0.3dB/km,而在1.2μm波长时,大约只有0.ldB/km。 石英光纤的红外吸收损耗是由红外区材料的分子振动产生的。在2μm以上波段有几个振动吸收峰。

光纤传输损耗产生的原因和解决方法

光纤传输损耗产生的原因和解决方法 摘要: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。而附加损耗是在光纤的铺设过程中人为造成的,可以尽量避免的。 光纤是一种采用玻璃作为波导,以光的形式将信息从一端传送到另一端的技术。光纤损耗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。固有损耗中,散射损耗和吸 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,在光纤通信网络的建设和维护中,最值得关注的是光纤使用中引起传输损耗的原因以及如何减少这些损耗。我们就附加损耗中的接续损耗谈一谈: 接续损耗及其解决方案 1接续损耗 1)光纤固有损耗主要源于光纤模场直径不一致;光纤芯径失配;纤芯截面不圆;纤芯与包层同心度不佳四点;其中影响最大的是模场直径不一致。 2接续损耗的解决方案 (1)制备完善的光纤端面 光纤端面的制备是光纤接续最为关键的工序。光纤端面的完善与否是决定光纤接续损耗的重要原因之一。优质的端面应平整,无毛刺、无缺损,且与轴线垂直,光纤端面的轴线 切割刀,并正确使用切割刀切割光纤。裸纤的清洁、切割和熔接应紧密衔接,不可间隔过长。移动光纤时要轻拿轻放,防止与其他物件擦碰而损伤光纤端面。 (3)挑选经验丰富训练有素的接续人员进行接续和测试

接续人员的水平直接影响接续损耗的大小,接续人员应严格按照光纤熔接工艺流程进行接续,严格控制接头损耗,熔接过程中时刻使用光域反射仪(OTDR)进行监测(接续损耗≤0.08dB/个),不符合要求的应重新熔接。使用光时域反射仪(OTDR)时,应从两个方向测量接头的损耗,并求出这两个结果的平均值,消除单向OTDR测量的人为因素误差。 (4)光缆施工时应严格按规程和要求进行 配盘时尽量做到整盘配置(单盘≥500米),以尽量减少接头数量。敷设时严格按缆盘编号和端别顺序布放,使损耗值达到最小。 (5)工程设计、施工和维护工作中应选用特性一致的优质光纤一条线路上尽量采用同一批次的优质名牌裸纤,以求光纤的特性尽量匹配,使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到最低程度。 (6)正确使用熔接机 ①应严格按照熔接机的操作说明和操作流程,正确操作熔接机。 ②合理放置光纤,将光纤放置到熔接机的V型槽中时,动作要轻巧。这是因为对纤芯直径为10nm的单模光纤而言,若要熔接损耗小于0.1dB,则光纤轴线的径向偏移要小于 0.8nm。 ③根据光纤类型正确合理地设置熔接参数(预放电电流、时间及主放电电流、主放电时间等)。 ⑤熔接机电极的使用寿命一般约2000次,使用时间较长后电极会被氧化,导致放电电流偏大而使熔接损耗值增加。此时可拆下电极,用蘸酒精的医用脱脂棉轻轻擦拭后再装到熔接机上,并放电清洗一次。若多次清洗后放电电流仍偏大,则须重新更换电极。 (8)活动接头应接插良好、耦合紧密,防止漏光现象 (9)尽量选用优质合格的活动连接器,保证连接器性能指标符合相关规定活动接头的插入损耗应控制在0.3dB/个以下(甚至更低),附加损耗不大于0.2dB/个 当我们搞清楚了产生损耗的机理,定量地分析各种因素引起的损耗的大小,把能避免的损耗避免,不能避免的降到最低,这样对光纤传输的质量和速度就会有很大的提高。

光纤损耗的定义

光纤损耗的定义 2011-08-25 09:41:06| 分类:默认分类| 标签:|字号大中小订阅 一、光纤的吸收损耗 这是由于光纤材料和杂质对光能的吸收而引起的,它们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,吸收损耗包括以下几种: 1.物质本征吸收损耗这是由于物质固有的吸收引起的损耗。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。2.掺杂剂和杂质离子引起的吸收损耗光纤材料中含有跃迁金属如铁、铜、铬等,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。对于纯石英光纤,杂质引起的损耗影响可以不考虑。 3.原子缺陷吸收损耗光纤材料由于受热或强烈的辐射,它会受激而产生原子的缺陷,造成对光的吸收,产生损耗,但一般情况下这种影响很小。 二、光纤的散射损耗 光纤内部的散射,会减小传输的功率,产生损耗。散射中最重要的是瑞利散射,它是由光纤材料内部的密度和成份变化而引起的。 光纤材料在加热过程中,由于热骚动,使原子得到的压缩性不均匀,使物质的密度不均匀,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及掺杂不均匀也会引起散射,产生损耗。 三、波导散射损耗 这是由于交界面随机的畸变或粗糙所产生的散射,实际上它是由表面畸变或粗糙所引起的模式转换或模式耦合。一种模式由于交界面的起伏,会产生其他传输模式和辐射模式。由于在光纤中传输的各种模式衰减不同,在长距离的模式变换过程中,衰减小的模式变成衰减大的模式,连续的变换和反变换后,虽然各模式的损失会平衡起来,但模式总体产生额外的损耗,即由于模式的转换产生了附加损耗,这种附加的损耗就是波导散射损耗。要降低这种损耗,就要提高光纤制造工艺。对于拉得好或质量高的光纤,基本上可以忽略这种损耗。 四、光纤弯曲产生的辐射损耗 光纤是柔软的,可以弯曲,可是弯曲到一定程度后,光纤虽然可以导光,但会使光的传输途径改变。由传输模转换为辐射模,使一部分光能渗透到包层中或穿过包层成为辐射模向外泄漏损失掉,从而产生损耗。当弯曲半径大于5~10cm 时,由弯曲造成的损耗可以忽略

光纤常见故障原因及处理办法-2019年文档

光纤常见故障原因及处理办法 在各种业务的通信系统中,由于光缆成本低,光信号传输距离远,损耗低的特点,光纤已经逐步取代电缆。所以光缆线路发生故障必须分秒必争进行抢修,尤其是在重要的应用网络系统中。下面将逐步分析光纤故障中出现的现象以及判断故障点可能发生的范围。 一、光缆故障的主要产生原因 为保证光传输信号距离远、低损耗的应用特性,一条光缆线路必须满足一定的物理环境条件。任何轻微的光缆弯曲形变或者轻度污染都会造成光信号的衰耗,甚至中断通信。 1、光缆路由线路长由于光缆本身的物理特性和生产过程中的不均匀性,使其中传播的光信号时刻都在发生着漫射和被吸收。当光缆链路过长时,就会造成整条链路光信号的整体衰耗超过网络规划的需求求,光信号衰耗太大,会使通信效果下降。 2、光缆放置弯曲角度过大光缆弯曲衰耗和受压衰耗其本质上都是由于光缆变形导致光传输过程中满足不了全反射生成的。光纤具有一定的可弯曲性,但当光纤弯曲到一定角度时,将引起光信号在光缆中传播方向的变化,产生弯曲衰耗。这就要求在布线施工时,要特别注意给走线预留充足的角度。 3、光缆受压或断裂这是光缆故障中最容易出现的故障,光纤受到外力因素或自然灾害的原因,产生微小的不规则弯曲甚至 断裂,当断裂发生在接头盒或光缆内部时,从外表是无法发现断点的,

但是在光纤断裂点会发生折射率的变化,甚至会形成反射损耗,使光纤的传输信号质量变差。此时,用OTDR光缆测试仪 检测反射峰的方式查找光纤内部弯曲衰耗处或断裂点。 4、光纤接头施工熔接故障在光缆铺设过程中,经常会使用光纤熔接机将两段光纤熔为一条。由于是对光缆纤芯层的玻璃纤维进行熔接,所以在施工现场熔接过程中需要根据光缆的类型正确的使用熔接机,由于操作不符合施工规范以及施工环境的变化,容易使光纤纤维被上沾染污物,从而导致在熔接过程中混入杂质,造成整条链路的通信质量下降。 5、光纤核心线径不同光纤铺设经常使用多种活动连接的铺设方式,例如法兰连接,经常使用在建筑物里的计算机网络铺设中。活动连接一般损耗较低,但活动连接时光纤的端面或法兰的端面不清洁,核心光纤直径不同,接合不严,将会使接头损耗大大增加。通过OTDR或双端功率进行测试,可以发现核心直径不匹配故障。需要注意的是,单模光纤和多模光纤除了核心光纤直径不同外,光的传输模式、波长和衰耗方式完全不同,所以不能混用。 6、光纤接头污染尾纤接头污染、跳纤受潮是光缆故障的主要故障原因。尤其是在室内的网络中存在着很多的短纤,和各种网络交换设备,光纤接头的插拔、法兰的更换、转接非常频繁。 在操作过程中,灰尘过大、插拔损耗、手指的触碰等都很容易使光纤接头变脏,会使光路无法调通或光衰减过大。应使用酒精棉进行清洁。 7、接头处抛光不良接头抛光不良也是光纤链路的主要故障之一。现实物理环境中理想的光纤切面是不存在的,都有一些起伏或斜面。当

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