各种光纤的折射率和后向散射系数
波长850nm 1300nm 1310nm 1550nm
折射率 1.477 1.4719 1.4680 1.4685
散射系数-62.3 -69.7 -80.3 -82.3
绞缩率P=(S a-S b)/ S b S a是光缆测试值，S b是光缆标注皮长。
基于FTF_T_R法的水体后向散射系数测量方法研究
第30卷第2期2011年6月 海洋技术 OCEAN TECHNOLOGY Vol.30，No.2 Jun，2011 基于FTF/T-R法的水体后向散射系数测量方法研究 杨安安1，周虹丽1，陈利博2，朱建华1 （1.国家海洋技术中心，天津300112；2.大连海洋大学，辽宁大连116023） 摘要：文章给出了一种利用FTF/T-R方法的操作原理并结合算法获得水体悬浮颗粒物后向散射系数的方法。 通过该方法对藻类样品和悬浮泥沙样品的后向散射系数进行测量，样品的转移效率超过92.2%，悬浮泥沙样品后向散射系数光谱曲线呈现幂指数曲线特征。利用该方法对标准颗粒物进行测量，其实际测量值与理论计算值的对比结果显示：380～480nm波长范围内，两者的相对标准偏差为21%，480～565nm两者的相对标准偏差为9.7%，565~ 680nm实测值大于理论值，证明该方法对于测量水体后向散射系数是一种可行的方法。 关键词：后向散射系数；FTF/T-R法；悬浮颗粒物 中图分类号：TP722.4文献标志码：A文章编号：1003-2029（2011）02-0022-06 水体吸收系数和散射系数是水体固有光学特性中的重要参数。其中后向散射部分的光线透过水面形成离水辐亮度，是遥感传感器获取水体信息的来源和物理基础，是生物光学模型的重要输入参数。其大小与水体中各组分的浓度、悬浮颗粒物的形状、大小有关。目前对水体吸收系数的研究较多，而专门针对水体后向散射光学特性的研究相对较少，且主要针对光学特性受浮游藻类主导的海洋一类水体进行。因此有必要对该参数进行深入研究，以便更为准确地定量化表达水体光学特性，为更好地建立固有和表观量之间的桥梁奠定基础。 理论上水体中悬浮物后向散射系数是无法直接测量得到的，目前获取水体后向散射系数的方法主要有以下几种：）（1）试验现场直接测量法，即利用现有的水体光学测量仪器（Hydroscat，AC-9,BB9,HS-6等）对水体后向散射系数进行直接或间接测量得到，但该方法只能对特定角度、特定波段的后向散射进行测量，因此对后向散射光学特性的影响因子的分析有一定的局限性；（2）基于物理模型的方法，首先利用颗粒物的散射理论计算得到水体颗粒物的散射系数，在利用后向散射概率函数得到水体中颗粒物的后向散射系数，该法前提是认为颗粒物均匀，受颗粒物形状、折射系数、粒径分布影响较大。（3）基于辐射传输理论的模拟方法，该方法结合辐射传输理论和水体的生物光学特性，有较好的物理基础，但该方法采用的半分析方法，其中的经验模型限制了其在其它水域的应用。 分光光度计最早是用来测量水体固有光学量中的吸收系数，Tassan和Ferrari2002年首次提出了可利用分光光度计同时测量水体的吸收系数和后向散射系数。国家海洋技术中心的朱建华、周虹丽等人对T-R法有着深入的研究，并对光程放大因子β对近岸水体的影响做出了评价，认为T-R法在我国近岸水体浑浊区域有较高适用性。这里面提到的T-R 法测量水体的吸收系数等是国际上常采用的QFT(quantita-tive filter technique,定量化过滤技术)方法中的一种。该方法由Yentsch（1957）首次提出，将水体中的颗粒物通过定量化过滤技术富集到滤膜上，然后利用分光光度计进行其光吸收系数的测定。QFT法根据具体的操作方法的不同，可分为两种方法，即T方法和T-R法。其中T方法是美国NASA（美国国家航空航天局）发布生物光学测量的标准方法；T-R法由Tassan和Ferrari于1995年提出。该方法是在T法的基础上增加了反射率的测量，避免了颗粒的散射作用对测量结果的影响。T法适用于比较清洁的一类水体，水体中的颗粒物较小，水体成分简单，颗粒的散射作用可忽略。对于浑浊的二类水体，由于水体成分复杂，不可忽略颗粒的散射作用影响，而T-R法能有效消除颗粒物和滤膜之间的多重散射影响，因此在二类水体中有着较高的适用性。T-R法在国外已经得到了较深入的研究，但本方法还不是很成熟，SeaWiFs光学规范将其作为可供研究和探讨的方法。 为了得到更加精确的水体吸收系数，国内外学者做了大量的努力，在Yentsch（1957）提出的定量化过滤技术的基础上，Kirk(1980)和Banniseter(1986)分别提出了直接测量悬浮液中颗粒物的吸收系数T方法；Kiefer和SooHoo’s(1982)研究了光学密度OD f和β因子之间的关系；Hewes和Holm-Hansen(1983)提出的过滤-转移-冷冻法简称为FTF法；Bricaud(1990)提出β因子和光学密度（OD f>0.2）之间的多重散射关系；Tassan和Ferrari（2002）提出了同时测量吸收系数和后向散射系数的FTF/T-R(filter–transfer–freeze/the trans-mittance－reflectance)方法。 收稿日期：2010-12-10 基金项目：海洋局青年基金资助项目—分光度计测量水体后向散射系数方法研究（2009407） 作者简介：杨安安（1979-），男，湖南常德人，主要从事海洋水色遥感、表观光学量方面研究。E-mail:yangood113@https://www.360docs.net/doc/131012306.html,
浅谈PM25与其监测
PM2.5 PM2.5 PM是英文particulate matter（颗粒物）的首字母缩写。PM2.5俗称的细颗粒物是对空气中直径小于或等于2.5um的固体颗粒或液滴的总称。这些颗粒如此细小，肉眼是看不到的，它们可以在空气中漂浮数天。人类纤细的头发直径大约是70um，这就比最大的PM2.5还大了近三十倍。 PM2.5对健康的危害 PM2.5主要对呼吸系统和心血管系统造成伤害，包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困难、降低肺功能、加重哮喘、导致慢性支气管炎、心律失常、非致命性的心脏病、心肺病患者的过早死，老人、小孩以及心肺疾病患者是PM2.5污染的敏感人群。关于PM2.5死亡风险的数据源自2002年发表于《美国医学会杂志》的一篇基于长达16年的随访数据的论文。上面指出如果空气中PM2.5的浓度长期高于10微克/立方米，死亡风险就开始上升。浓度每增加10微克/立方米，总的死亡风险就上升4%，得心肺疾病的死亡风险上升6%，得肺癌的死亡风险上升8%。这意味拿吸烟做个比较。吸烟可使男性得肺癌死亡的风险上升21倍（也就是上升2100%），女性的风险上升11倍（1100%）；使中年人得心脏病死亡的风险上升2倍（200%）。和吸烟一比，PM2.5的危害就显得非常小了。如果吸烟都没有让你感到恐惧，那你就不用担心眼下PM2.5超标对健康的影响了。全球分布美国国家航空航天局（NASA）2010年9月公布了一张全球空气质量地图，专门展示世界各地PM2.5的密度。地图由加拿大达尔豪斯大学的两位研究人员制作。他们根据NASA 的两台卫星监测仪的监测结果，绘制了一张显示出2001年至2006年PM 2.5平均值的地图。在这张图上红色（即PM2.5密度最高，出
南海颗粒物光学特性与遥感算法研究-XG
南海颗粒物光学特性与遥感算法研究 摘要 2011年夏末（8月20日至10月3日），在中国国家科学基金（NSFC）的支持下，在中国南海（SCS）进行了一个海洋观测开放航次，测定了该海域的生物光学和生物地球化学性质。本研究的重点在于由Hydroscat-6后向散射传感器测量的后向散射特性。结果显示：1）所有样品中，在510nm处，粒子承担了总的后向散射系数（b b）的大概50%；而表面样品中，颗粒后向散射只占总值的1/3；2）在珠江口区域，海表面的颗粒后向散射系数（b bp）比其他区域高了2倍，相应的后向散射斜率（γb bp）低了大约50%；3）b b与其斜率(γb b)呈幂函数形式的负相关关系(所有值:r2 = 0.663, N=19704；表面值:r2 = 0.827, N=108)；4）表面b bp（510）与颗粒有机碳（POC）浓度呈良好的正相关关系(r2 = 0.81, N=98)，这一结果可以用于卫星遥感POC的南海局地算法；5）此外，当叶绿素浓度-a[Chla]低于0.1 mg m-3时，b bp基本不再变化。此结果与Behrenfeld等在2005年利用全球遥感数据所得出的结果基本一致。 关键词：南海，光学后向散射，颗粒有机碳，叶绿素a。 Abstract Bio-optical and biogeochemical properties of South China Sea (SCS) were measured in an open cruise during late summer 2011 (from 20 Aug. to 3 Oct.), supported by National Science Foundation of China (NSFC). The present study focuses on the backscattering characteristics which were measured by Hydroscat-6 backscattering sensor. Results showed that, 1) at 510nm, for all samples, particle was responsible for ~50% total backscattering coefficients (bb); while for the surface samples, particulate backscattering was only 1/3 in total values; 2) the surface particulate backscattering coefficients (bbp) in the Pear River Estuary (PRE) were twice higher than other areas, and the corresponding backscattering slope (γbbp) was lower about 50%; 3) bb were negatively related to its slope (γbb) by a power function (R2 = 0.663, N=19704 for all values and R2 = 0.827, N=108 for surface ones); 4) A good positive relationship between surface bbp(510) and particulate organic carbon (POC) concentration was found (R2 = 0.81, N=98), which is applicable to satellite-based POC estimate in SCS; 5) In addition, a leveling pattern of bbp when [Chla] lower than 0.1 mg m-3 was firstly recorded in situ, as same as the results obtained by Behrenfeld et al. (2005), based on the global remotely-sensed data. Keywords:South China Sea(SCS), backscattering coefficients(bb), particulate organic carbon (POC), [Chla]. 目录 1.引言 (2) 2.材料和方法 (2)
多波段激光雷达颗粒物质量浓度探测方法
第38卷，第4期 光谱学与光谱分析V o'38,N o.4,ppl025-1030 2 0 18 年 4 月Spectroscopy and Spectral Analysis April，2018 多波段激光雷达颗粒物质量浓度探测方法 饶志敏，何廷尧"，华灯鑫，陈若曦 西安理工大学机械与精密仪器工程学院，陕西西安710048 摘要为了获得大气颗粒物的质量浓度廓线，提出一种基于多波段激光雷达回波信号的大气气溶胶消光 系数与颗粒物质量消光效率相结合的新型算法。该方法利用覆盖紫外到近红外波段的激光雷达作为遥感探 测工具，获取气溶胶的消光与后向散射系数，反演得到气溶胶粒子谱分布％同时，根据米散射理论算出气溶 胶消光效率，结合粒子谱分布，提出颗粒物质量消光效率模型，从而建立基于消光系数与质量消光效率相结 合的反演颗粒物质量浓度的新型数学模型与算法。采用该算法对两组不同天气条件多波段激光雷达实测数 据进行反演，并与地表采用的颗粒物浓度对比，证明该方法的可行性，为实现颗粒物质量浓度空间分布的探 测提供科学依据和方法论。 关键词气溶胶％多波段激光雷达％质量消光效率％颗粒物的质量浓度 中图分类号：T N958.98 文献标识码：A D O I：10. 3964/j.issn. 1000-0593(2018)04-1025-06 引言 在大气科学中，把大气介质和混合于其中的尘埃、烟 雾、冰晶、花粉等粒径为0.001?100 的悬浮固体或液体颗粒组成的体系称为气溶胶[1]。气溶胶主要分布在对流层，它影响着大气的辐射平衡、化学过程、区域乃至全球的气候及环境变化。受气象条件和人为排放的影响，气溶胶的形状、成分等在大气中随地点和高度的不同变化很大23]。 目前，对大气颗粒物质量浓度的检测主要采用直接测量和间接等效测量方法，包括采样称重法、卩射线法、T E O M 颗粒物质量监测仪等M。这些测量基本都还局限于点测量或者空间网格式分布测量。受气象条件以及其他人为因素的影响!大气颗粒物质量浓度空间分布变化很大!点测量获得的信息不足以完整地反映颗粒物在大气中停留和传输的物理过程。另一方面，激光雷达作为大气气溶胶探测的有力工具57]，在大气气溶胶光学特性探测方面具有其他探测手段无法比拟的优势，是观测颗粒物时空分布的有效手段[811]。在边界层结构、气溶胶消光系数反演等领域，激光雷达探测技术也已经非常成熟，实现了数十米至十几公里大范围的气溶胶消光和后向散射系数空间分布高时空分辨率探测[12_13]。但在颗粒物质量浓度的探测上，目前尚未有成熟的激光雷达 探测方法。近年来，我国在颗粒物的监测上有了较大进展，通过实验观测获得了我国部分地区的气溶胶成分、数浓度、质量浓度等重要数据[14]。然而，大范围、大尺度的颗粒物质 量浓度空间连续分布的监测技术仍不太成熟。 针对当前颗粒物质量浓度局限于点测量，大尺度空间分布测量技术还不太成熟的难题，本文提出利用覆盖紫外到近红外波段的多波段激光雷达对气溶胶进行探测!通过气溶胶 粒子谱分布和消光效率反演及分析!获得颗粒物质量消光效率（m a s s extinction efficiency，M E E'并结合不同波段的消光系数反演得到颗粒物质量浓度廓线，构建激光雷达定量探测颗粒物质量浓度的理论和方法，拓展及提升激光雷达的应用能力。 1理论分析 1.1多波段激光雷达系统 多波段激光雷达结构原理如图1所示，系统主要由发射 系统，接收系统，分光系统以及数据处理系统四部分组成。系统采用N d r Y A G固体激光器作为激励光源，同时发射1 064,532和355 n m的激光脉冲"为了提高系统在低层大气的探测能力，减小探测盲区，发射和接收系统采用同轴结构。激光器发出的脉冲经过倍频、整形和扩束后由反射镜射向大气％多波段脉冲与大气中物质相互作用后产生散射现象，由望远镜接收后向散射信号，随后信号经透镜准直后发 收稿日期：2017-04-10,修订日期：2017-09-02 基金项目：国家自然科学基金重大科研仪器研制项目（41627807)和国家自然科学基金项目（61675167, 41405028)资助 作者筒介：饶志敏，1987年生，西安理工大学机械与精密仪器工程学院博士研究生 e-mail: 1805695165?" com "通讯联系人 e-mail:tingyao.he@https://www.360docs.net/doc/131012306.html, cn
气溶胶散射系数及空气颗粒物PM10和PM2.5浓度间关联性分析
气溶胶散射系数及空气颗粒物PM10和PM2.5浓度间关联性 分析 摘要：PM10是大气中一种颗粒物，直径在10微米内；PM2.5是一种细颗粒，直径在2微米以内。本文从多方面对两者进行了分析，并探讨论述了气溶胶散射系数和它们之间的关系。关键词：气溶胶；散射系数；PM10/2.5浓度 1.影响PM10浓度的主要因素 1.1污染源和源强 PM的污染来源是多方面的，有些工厂在获取能源时还是用燃煤这种比较落后的方法，排出大量PM10，造成的大气污染；对一些住宅区，在冬季取暖时，主要方法也是燃煤。或者在生活中，由于一些不恰当的行为引起PM10量的上升；当地面的风速比较大时，或建筑施工过程中产生的扬尘，以及车辆行驶时因排出的气流较大而带起的扬尘都会造成空气中PM10的浓度增大；此外，汽车尾气也影响着PM10的浓度。 对于污染源的源强，大气中的污染物浓度通常与其成正比。一般情况下，可将PM10的源强分成三个时期：06~11:00属于强污染期，18:00~23:00属于次强污染期，01：00~05:00属于弱污染期。假如其他的影响因素固定不变，PM10浓度增大就是由污染源强直接引起的。 1.2气象条件 首先是风速，若风速在阈值之内，则与PM10之间呈负相关；一旦超过阈值，地表会有沙尘扬起，上升到空中增加PM10的浓度，且风速越大，PM10的浓度越大，此时，风速和PM10的浓度呈正相关。湍流在影响大气中的污染物时，起的是稀释作用，使其越来越分散，最终降低PM10的浓度。 其次是逆温。秋冬两季，由于早晚气温低，大气层的结构比较稳定，从而引起辐射逆温，削弱了大气对流，地面风速减小，以致于排放出的PM10难以扩散，聚集在底层的狭窄空间，导致PM10的浓度越来越大。在夏季，大气的湍流比较旺盛，受其影响，大气变得不稳定，很少有逆温的现象出现，给PM10的扩散提供了有利条件。相对来说，春季的大气层结构比较稳定，常有逆温现象发生，由于傍晚的对流较强，易引起大气的不稳定，出现逆温的次数减少。 再就是其他因素。有关研究结果显示，空气湿度也影响着PM10的浓度值，且与其呈正相关，因为水汽能够吸附大气中游荡的细小颗粒物，当空气的湿度较高时，PM10的污染就会加重。而降雨其实是湿气沉降，利用雨把大气中的PM10带到地上清除，所以说雨水能够清洁大气。不但如此，当建筑施工或者交通产生地面扬尘时，降雨可减少扬尘；大气中的颗粒物其实也是雾的凝结核，一旦湿度达到饱和状态，水汽凝结，受湍流影响，悬浮低空，就是雾。遇此情形，湍流难以互换，风速和缓，大气结构相对稳定。近地面处，逆温现象多发，且强度大，层度厚，水汽容易饱和，以致于形成雾，阻碍PM10扩散，增大其浓度。此外，大风干旱天气，容易产生沙尘，影响PM10的浓度。 1.3植被覆盖率 树叶对空气中的颗粒物会产生吸附作用，对其稀释，降低浓度；当风速过大，扬尘卷空，植被可减缓风速，减少扬尘，且植被的覆盖率越高，效果越是明显。 2.影响PM2.5的因素 2.1PM2.5的构成及来源 PM2.5是大气中一种极为细小的颗粒物，其直径在2.5微米以内，它由五种化学物质构成：①有机碳；②粉尘；③碳黑；④硝酸铵；⑤硫酸铵。其中，①②③又叫一次颗粒物，因
FTTH的光缆选用及损耗计算
FTTH的光缆选用及光功率预算（2011-2-25）热★★★ FTTH(Fiber To The Home，光纤到户)建设已经成为光网络建设的重点，是所有从事光通信工作者的梦想，即使在2008年各国遭受金融危机时，仍然把FTTH建设放在头等位置，把发展宽带作为拉动经济发展的重要措施。亚洲是全球FTTH 发展最快的地区，日本和韩国以国家战略推动光纤宽带发展，取得骄人业绩。我国在2008 年FTTH快速发展的基础上，2009 年各电信运营商继续推行“光进铜退”的战略，加大了FTTH的投入，是全球FTTH 用户数增长最快的国家。2010年6月30号，随着国务院办公厅发出《关于印发第一批三网融合试点地区(城市)名单的通知》，标志着我国三网融合试点工作的正式启动，FTTH建设必将在市场带动下快速发展。本文基于FTTH良好的发展势态，重点介绍了FTTH中接入网的应用模式、ODN光链路的设计和注意点、常用光缆类型和光纤的选用。 一、FTTH中接入网的应用模式 FTTH系统的基本组成包括FTTH光线路终端(OLT)、光分配网(ODN)、FTTH光网络单元(ONU)三大部分组成。在光纤接入网中，ONU的位置具有很大的灵活性，安装ONU在接入网中所处位置的不同，可以将光纤接入网划分为光纤到路边(FTTC)、光纤到大楼(FTTB)、光纤到办公室(FTTO)、光纤到户(FTTH)等模式。 1. 光纤到路边 在FTTC结构中，光网络单元设置在路边的机柜或电线杆上的分线盒处(或交接箱处)。此时从光网络单元到各个用户之间的部分仍为双绞线铜缆。如果传送宽带图像业务的数据，则这一部分就需要同轴电缆或xDSL。 2. 光纤到大楼 FTTB将ONU直接放到楼内(通常为居民住宅公寓或小企业事业单位办公室)，再经多对双绞线或五类线将业务分送到各个用户。FTTB是一种点到多点的结构。FTTB的光纤化程度比FTTC更进一步，光纤已敷设到楼，因而更适于高密度用户区，也更接近于长远发展目标，应用较广泛，特别是那些新建工业网和居民楼等应用场合。 3. 光纤到办公室和光纤到户 在原来的FTTC结构中，如果将设置在路边的ONU移到用户家中即为FTTH结构。如果将ONU放在大企事业用户大楼终端设备处并能提供一定范围的灵活业务，则构成所谓的光纤到办公室。考虑FTTO也是一种纯光纤连接网络，因而可以归入与FTTH一类的结构。但FTTO主要用于大企事业用户，业务量需求大，结构上可以适用于点对点或环形结构。而FTTH用于居民住宅用户，业务量需求较小，因而经济的结构必须是点到多点方式。 二、OND光链路的设计和注意点 FTTH系统中ODN的光链路损耗包括了从S/R参考点和R/S参考点之间的光损耗，以dB计算。包括光纤、光分路器、光活动连接器和光纤熔接接头所引入的衰减总和。光链路的损耗计算公式如下： ODN光链路损耗=光纤损耗+光分路器插入损耗+光活动连接器损耗+光纤熔接损耗 计算时相关参数取值如下：
FTTH光纤衰减计算方法(设计)
计算时相关参数取定： 1) 光纤衰减取定： 1310nm 波长时取0.36dB/km； 1490nm 波长时取0.22dB/km 2) 光活动连接器插入衰减取定： 0.5dB/个 3) 光纤熔接接头衰减取定： 分立式光缆光纤接头衰减取双向平均值为：0.08dB/每个接头； 带状光缆光纤接头衰减取双向平均值为：0.2dB/每个接头； 4) 冷接子双向平均值0.15 dB/每个接头； 5) 计算时光分路器插入衰减参数取定见下表； 表11.6 分光器典型插入衰减参考值 6) 光纤富余度Mc 当传输距离≤5 公里时，光纤富余度不少于1 dB； 当传输距离≤10 公里时，光纤富余度不少于2 dB； 当传输距离＞10 公里时，光纤富余度不少于3 dB。 10.9光缆线路测试 对光缆线路的测试分二个部分：分段衰减测试和全程衰减测试。 1、采用OTDR 对每段光链路进行测试。测试时将光分路器从光线路中断开，分段对光纤段长逐根进行测试，测试内容包括在在1310nm 波长的光衰减和每段光链路的长度，并将测得数据记录在案，作为工程验收的依据。 2、全程衰减测试采用光源、光功率计，对光链路对1310nm 、1490 nm 和1550nm 波长进行测试，包括活动光连接器、光分路器、接头的插入衰减。同时将测得数据记录在案，作为工程验收的依据。测试时应注意方向性，既上行方向采用1310 nm 测试，下行方向采用1490nm 和1550nm 进行测试。不提供CATV 时，可以不对1550nm 进行测试。 10.10全程光衰耗要求 现有设备在OLT-ONU之间可提供28.5dB的全程光衰耗。考虑全程富余度1.5dB，因此全程设计衰耗不大于27dB。
光衰核算公式
图11 ODN 光通道模型 核算公式： ODN链路衰减=全程光纤衰减+活动连接器衰减+熔接点光纤衰减+光分路器衰减ODN链路衰减+MC≤系统允许的衰减 全程光纤衰减=全程光纤长度*0.4dB/km 活动连接器衰减=活动连接器个数*0.5dB 光纤熔接点衰减=光纤熔接点个数*0.1dB 光分路器衰减=链路上光分路器衰减总和 MC:光纤富余度 计算时相关参数取值： 光纤衰减取值：1310nm波长时取0.36dB/km 1490nm波长时取0.22 dB/km 光纤活动连接器插入损耗取值：0.5dB/个 光纤熔接点衰减取定： 单芯光缆熔接点双向平均值为:0.08dB/个 带状光缆光纤熔接点双向平均取值：0.20dB/个 冷接子双向平均值0.15dB/个 光分路器损耗取值见表：
光纤富余度取值： 当光纤传输距离≤5公里时，光纤富余度不少于1dB; 当光纤传输距离≤10公里时，光纤富余度不少于2dB; 当光纤传输距离﹥10公里时，光纤富余度不少于3dB; 5）光缆线路测试： ?采用OTDR对每段光链路进行测试。测试时将光分路器从光纤链路中断开，分段对光纤段长进行测试，测试内容包括光纤衰减和光纤长度，并将测试数据记录在案，作为工程验收的依据。 ?全程衰减测试采用光源、光功率计，对光纤链路的1310nm、1490nm、和1550nm 波长进行测试，包括活动光纤连接器、光分路器和接头的插入损耗。同时将测得数 据记录在案，作为工程验收的依据。测试时应注意方向性，既上行方向采用1310nm 测试，下行方向采用1490nm和1550nm进行测试。不提供CATV业务时，可以 对1550nm不进行测试。
常见光纤连接器和光路损耗计算
常见光纤连接器和光路损耗计算 1. 目的 PON网络会使用到各种光纤连接器，本文介绍了常用光纤连接器的相关概念，并提供了光路损耗的计算方法。 2. 范围 适用于Fixed Access GPON/EPON产品的现场工程师。 3. 光纤连接器 按外部结构来分，光纤连接器可分为：FC（Ferrule Connector）、SC （Subscriber Connector）、ST（Straight Tip）、LC（Local Connector）等。其中FC、SC、ST这3种多用于尾纤、光纤跳线等应用。
按光纤的端面结构来分，可分为PC（Physical Contact）、UPC（Ultra Physical Contact）和APC（Angled Physical Contact）。其中UPC的端面结构和PC相似，但研磨精度比PC高，抗反射能力也比PC强。 4. 光路损耗计算 PON在单芯光纤上采用波分复用（WDM）技术，上下行数据流分别在不同的频段传输。其中下行波长为1490nm，上行波长为1310nm。 根据标准，对GPON来说，OLT到ONU的光路损耗最大不能超过28dB；对EPON来说，上行的光路损耗不能超过24dB，下行不能超过23.5dB。其中损耗主要由4方面因素决定：光分路器插损、光纤跳纤点损耗、光纤熔纤点损耗和光纤衰耗，再加上计算时所增加的3个dB的余量，其计算公式如下。 光路损耗= 光分路器插损+ 光纤跳纤点损耗+ 光纤熔纤点损耗+ 光纤衰耗+ 3dB 光分路器有1:2、1:4、1:8、1:16、1:32、1:64等多种规格，考虑接头插损、分光器插损等因素，各分光比情况下光分路器所引入的插损如下。 分光比1:2 1:4 1:8 1:16 1:32 1:64 插损5dB 8dB 11dB 15dB 18dB 21dB 光纤跳纤点损耗按0.3dB/个，光纤熔纤点按0.1dB/个，光纤衰耗按0.4dB/公里计算。
光传输中继距离计算
概述 为了规范合理地组建光传输网，光传输中继距离是前提。光传输中继传输距离与设备的性能、所采用的光纤性能、两端光设备间线路传输的连接器件等有关。传输距离的长短影响着组建光传输网灵活性、投资规模。为提高我们组建光传输网设计的科学性，有必要对各光中继传输距离进行核算。下面将分别总结影响光传输中继距离的各种因素及计算方法。 影响光传输距离因素 在发送机与接收机之间影响信号传输距离的因素有很多，不同的物理媒介会给信号带来不同的影响。 从上面的示意图看我们可以从光设备、光缆设施和光连接器三个方面考虑影响信号传输距离的因素。 1.光设备对信号传输的影响 光信号的传输距离受限于光设备的光口类型。SDH中的光接口按传输距离和所用的技术可分为三种，即局内连接、短距离局间连接和长距离局间连接。为了便于应用，将不同的光口类型用不同的代码（如S-16.1）来表示： 第一个字母表示应用场合：I表示局内通信；S表示近距通信；L表示长距通信；V表示甚长距通信；U表示超长距； 字母后第一个字母表示STM的等级； 字母后第二个字母表示工作窗口和所用光纤类型：空白或1表示工作波长是1310nm所用光纤为G.652，2表示工作波长为1550nm所用光纤为G.652、G.654，5表示波长1550nm所用光纤为G.655。 另：电接口仅限STM-1等级、PDH接口。
2.光纤对信号传输的影响 光在光纤中传输，主要受到光纤的衰减及色散的影响，另外我们在工程实际设计中还要考虑到两段光纤间接头的损耗、光通道代价、光缆富余度和高速传输存在的偏振模色散（PMD）等。 在光传输系统中，光纤的衰减是不可确定的因素，不同厂家的光纤在不同的环境均有不同的衰减值，不同工艺的光纤接续的衰减也不同；光纤在不同的光波长传输，损耗也不同的。具体的参数见有关厂家的资料及参照国家通信行业的有关标准。 这里介绍六种典型单模光纤的性能和应用： a．
光衰减计算
2013-1-11 09:06:35 上传 下载附件(51.22 KB) 这个功式，用系统里自带的计算器，设为科学型，进行计算便可得到。例如1：32进行计算后得：
经过计算可得到： 1:2 分光器衰减为3.01 dB 1:8 分光器衰减为 9.03 dB 1:16分光器衰减为12.04 dB 1:32分光器衰减为15.05 dB 1:64分光器衰减为18.06 dB 一般从OLT PON口里出来的光为+3—+5dB,上行口为-6—-7dB左右。而ONU的光口灵敏度虽说是-28dB。但一般-20dB以上最好，当然也不排除有-23 -24dB能开起来，这种的必竟不多，如果说从OLT到小区里的主干光纤测试为-3dB，这样的话在分光比为1:32的情况下，按上图来算，在ONU侧接收的功率应该为-18-- -20dB.1310nm波长光缆在正常情况下每公里损耗0.35dB,法兰盘0.5dB。 注：光纤损耗一般是随着波长加长而减小，0.85微米的损耗为2.5dB/KM,1.31微米的损耗为0.35dB/KM,1.55微米的损耗为0.20dB/KM. 有关光纤资料可参考： EPON 里面有一条： 在单模光纤上，以1000Mbps速率，分路比为1:32，传输距离达到10km； 在单模光纤上，以1000Mbps速率，分路比为1:16，传输距离达到20km； 以第一个为例做个简单算法： 如果PON口发光为+3dB,中间没有其它跳，四个法兰盘-2dB，光缆损耗-0.35*10为-3.5dB.那么在小区光缆侧应为-2.5dB。分路比为1:32，则ONU侧约为-18dB合格。 如果PON口发光为+3dB,中间没有其它跳，四个法兰盘-2dB，光缆损耗-0.35*20为-7dB.那么在小区光缆侧应为-6dB。分路比为1:16，则ONU侧约为-18dB合格。（在这如果分光比为1：32便不行了。） 所以当我们再遇到这种情况时，可以根据测的光功率值，加上小区ONU到OLT设备的距离便大可算出能不能开通。
FTTH的光缆选用及损耗计算
FTTH的光缆选用及光功率预算 （2011-2-25）热★★★FTTH(Fiber To The Home，光纤到户)建设已经成为光网络建设的重点，是所有从事光通信工作者的梦想，即使在2008年各国遭受金融危机时，仍然把FTTH建设放在头等位置，把发展宽带作为拉动经济发展的重要措施。亚洲是全球FTTH发展最快的地区，日本和韩国以国家战略推动光纤宽带发展，取得骄人业绩。我国在2008年FTTH快速发展的基础上，2009年各电信运营商继续推行“光进铜退”的战略，加大了FTTH的投入，是全球FTTH 用户数增长最快的国家。 2010年6月30号，随着国务院办公厅发出《关于印发第一批三网融合试点地区(城市)名单的通知》，标志着我国三网融合试点工作的正式启动，FTTH建设必将在市场带动下快速发展。本文基于FTTH良好的发展势态，重点介绍了FTTH中接入网的应用模式、ODN光链路的设计和注意点、常用光缆类型和光纤的选用。 一、FTTHxx接入网的应用模式 FTTH系统的基本组成包括FTTH光线路终端(OLT)、光分配网(ODN)、FTTH 光网络单元(ONU)三大部分组成。在光纤接入网中，ONU的位置具有很大的灵活性，安装ONU在接入网中所处位置的不同，可以将光纤接入网划分为光纤到路边(FTTC)、光纤到大楼(FTTB)、光纤到办公室(FTTO)、光纤到户(FTTH)等模式。 1.光纤到路边 在FTTC结构中，光网络单元设置在路边的机柜或电线杆上的分线盒处(或交接箱处)。此时从光网络单元到各个用户之间的部分仍为双绞线铜缆。如果传送宽带图像业务的数据，则这一部分就需要同轴电缆或xDSL。 2.光纤到大楼 FTTB将ONU直接放到楼内(通常为居民住宅公寓或小企业事业单位办公室)，再经多对双绞线或五类线将业务分送到各个用户。FTTB是一种点到多点的结构。FTTB的光纤化程度比FTTC更进一步，光纤已敷设到楼，因而更适于高密
光纤衰耗的部分知识
光纤衰耗 1 ODN全程衰减核算 按照最坏值法进行传输指标核算，EPON OLT-ONU之间的传输距离应满足以下公式：光纤衰耗系数*传输距离+光分路器插损+活动连接头数量*损耗+光缆线路衰耗富余度≤EPON R/S-S/R 点允许的最大衰耗。 2 EPON R/S-S/R点衰耗范围： OLT PON 口发送光功率2dB~7dBm，接收光灵敏度为-27dBm。 ONU 发射光功率-1dBm~4dBm，接收光灵敏度为-24dBm。 考虑1dB的光通道代价，EPON系统R/S-S/R间允许最大衰耗为： 上行（ONU-OLT，1310nm）：25dB 下行（OLT-ONU，1490nm）：25dB 3 光纤衰耗系数（含固定熔接损耗）： 上行（ONU-OLT，1310nm）：0.4 dB/km 下行（OLT-ONU，1490nm）：0.3 dB/km 4 5 活动连接头损耗：每个活接头连接损耗为0.5dB。 6 光缆线路富余度： 传输距离≤5km，取2dB 传输距离≤10km，取2~3dB 传输距离>10km，取3dB 7 综合考虑上述因素，得出OL T-ONU之间可传输距离。 光纤衰减取定：1310nm波长时取0.36 dB /km 分路器插入衰减值：1:64光分路器取14.0 dB 注：光缆衰耗值取A方向光缆长度的衰耗，B方向衰耗值作为参考值。
衰耗系数是多模光纤和单模光纤最重要的特性参数之一，在很大程度上决定了多模和单模光纤通信的中继距离。 衰耗系数的定义为：每公里光纤对光信号功率的衰减值。其表达式为： a= 10 lg pi/po 单位为db/km 其中：pi 为输入光功率值（w 瓦特） po 为输出光功率值（w 瓦特） 假如某光纤的衰耗系数为a=3db/km，则意味着经过一公里光纤传输pi/po= 10 0.3= 2后，其光信号功率值减小了一半。长度为l 公里的光纤总的衰耗值为a=al 。 对于单模光纤，按照0.18db/km 的衰耗。对于一个光信号，若经过edfa 放大后输出功率为+5dbm ，其接收端的接收灵敏度若为-28dbm ，则放大增益为33db ，除以衰耗系数，除数距离为33/0.18=183公里，考虑老化等裕度，可传输120km 以上。 使光纤产生衰耗的原因很多，主要有：吸收衰耗，包括杂质吸收和本征吸收；散射衰耗，包括线性散射、非线性散射和结构不完整散射等；其它衰耗，包括微弯曲衰耗等。 其中最主要的是杂质吸收引起衰耗。在光纤材料中的杂质如氢氧根离子、过渡金属离子对光的吸收能力极强，它们是产生光信号衰减的重要因数。因此，要想获得低衰耗光纤，必须对制造光纤用的原材料二氧化硅进行十分严格的化学提纯，使其杂质的含量降到几个ppb 以下。 散射损耗通常是由于光纤材料密度的微观变化，以及所含sio2 、geo2 和p2o5 等成分的浓度不均匀，使得光纤中出现一些折射率分布不均匀的局部区域，从而引起光的散射，将一部分光功率散射到光纤外部引起损耗；或者在 制造光纤的过程中，在纤芯和包层交界面上出现某些缺陷、残留一些气泡和气痕等。这些结构上有缺陷的几何尺寸远大于光波，引起与波长无关的散射损耗，并且将整个光纤损耗谱曲线上移，但这种散射损耗相对前一种散射损耗而言要小得多。 综合以上几个方面的损耗，单模光纤在1310nm 和1550nm 波长区的衰减常数一般分别为0.3~0.4db/km(1310nm) 和0.17~0.25db/km(1550nm) 。itu-tg.652 建议规定光纤在1310nm 和1550nm 的衰减常数应分别小于0.5db/km 和0.4db/km 。 实际工程中，光信号的长距离传输要求信号功率足以抵消光纤的衰耗，g.652 光纤在1550nm 窗口的衰耗系数一般为0.25db/km 左右，考虑到光接头、光纤冗余度等因素，综合的光纤衰耗系数一般小于0.275db/km 。
光纤传输损耗的测量
光纤传输损耗的测量 实验人：林晔顺023012037 合作人：林宗祥 组号：A8 【实验目的】 1、 了解光纤传输损耗的特性及其测量方法。 2、 掌握用实验手段测量光纤传输损耗的方法和技巧。 【实验仪器】 卤钨灯，透镜，单色仪，塑料光纤，光功率计 【实验原理】 衰减是光纤传输特性的重要参量，它的测量是光纤传输特性测量的重要内容之一，衰减直接影响光纤的传输效率。 波长为λ的光沿光纤传输一定距离的衰减()A λ为 () ()10lg( )() in out P A P λλλ= （1） 其中()in P λ为输入光功率，()out P λ为输出光功率。衰减以dB 为单位。 对于均匀的光纤，单位长度的衰减可以定义为衰减系数()αλ () 10lg( )() () ()in out P P A L L λλλαλ= = （2） 其中L 为光纤长度，光纤的衰减与波长和长度有关，而衰减系数仅由波长和光纤本身性质决定。 大多数传输线的光功率与其传输距离z 之间的关系是()()(0)z P z P e βλ-= （3） 其中β是功率衰减系数，它是对自然对数定义的，所以与衰减系数()αλ相差一个常数lge （约为4.34）。 进行衰减测量，要获得精确、可重复的测量结果，测量时要保证光纤中功率分布是稳定的，既满足稳态功率分布的条件。但实际的光纤由于各种不均匀性等原因，引起模耦合，而不同的模的衰减和群速度都不同。因此在多模传输的情况下，精确测量的主要问题是测量结果与注入条件、环境条件（应力、弯曲、微弯）有关。实验表明：主要让光通过光纤一定长度（耦合长度）后，可以达到“稳态”或者“稳态模功率分布”，这时模式功率分布就再不随注入条件和光纤长度而变化了。但是在一般情况下对于质量较好且处于平直状态的光纤，起耦合长度也需要几公里。所以在实际测量中，对于短光纤一般用稳态模功率分布装置，或适当的光学系统，或有足够长的注入光纤，以获得稳态功率分布条件。
GPON传输光衰的计算公式
关于在移动小区项目中GPON网络光衰耗的计算在移动小区宽带项目中，ODN网络光传输衰耗=OLT至小区接入基站间的光传输衰耗+小区接入基站至ONU设备间的光传输衰耗。（其中：OLT至小区接入基站间的光传输衰耗需要建设方协调相关部门提供,该衰耗用M来表示）按照小区接入基站至分光器设备之间布放光缆300米，分光器设备至ONU设备之间布放光缆500米计算： 光纤衰耗系数×传输距离 + 光分路器插损 + 光活动连接头损耗总和 +光纤熔接接头衰减总和+ 光缆线路富余度≤ PON R/S-S/R 点允许的最大衰耗（28dB）。 其中1：32的分光器光分路器插损为17 dB； 1：16的分光器光分路器插损为14dB； 1：8的分光器光分路器插损为11dB； 光活动连接头损耗为0.5 dB /处； 光纤熔接接头衰减为0.08 dB /处 1310nm 在G652缆衰减系数：<=0.36dB/km 1550nm 在G652缆衰减系数：<=0.25dB/km 本次项目PON网络连接示意关系如下，分光设备以选取1：32的分光器计算为例，最大衰耗计算如下：
ONU 移动规划机房 接入的移动基站分光器 M+0.8×0.36+17+4×0.5+6×0.08+2≤28dB 。 M ≤6.24 dB 。 通过上述计算，可以得出以下结论： 在ODN 网络设计中，如果小区接入基站至ONU 设备之间布放光缆不超过800米。 小区选取1：32的分光器，则OLT 至小区接入基站间的光传输衰耗应小于 6.24 dB ； 小区选取1：16的分光器，则OLT 至小区接入基站间的光传输衰耗应小于 9.24 dB ； 小区选取1：8的分光器，则OLT 至小区接入基站间的光传输衰耗应小于12.24dB ；