8.5(5) 光纤的传输损耗
光纤传输器的损耗
光纤传输器的损耗主要有以下几种类型：
固有损耗：
散射损耗：光纤内存在瑞利散射，由此而产生的光损耗称为瑞利散射损耗。
鉴于目前的光纤制造工艺水平，可以说瑞利散射损耗是无法避免的。
但是，由于瑞利散射损耗的大小与光波长的4次方成反比，所以光纤工作在长波长区时，瑞利散射损耗的影响可以大大减小。
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。
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。
附加损耗：
微弯损耗：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成损耗。
挤压损耗：光纤受到挤压产生微小弯曲而造成的损耗。
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。
不均匀损耗：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。
光纤损耗
为什么衰减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。
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。
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。
光缆损耗计算公式
光缆损耗计算公式光缆损耗是在光通信中一个挺重要的概念，要弄清楚它的计算公式，咱们得一步步来。
先来说说啥是光缆损耗。
简单来讲，就是光信号在光缆中传输的时候变弱了。
这就好比你在操场上喊口号，离你越远的人听到的声音越小，光信号在光缆里跑也是这个道理。
那为啥会有损耗呢？原因有好几个。
比如说材料本身的吸收，就像海绵吸水一样，光缆材料会吸掉一部分光的能量。
还有散射，光在光缆里“乱跑”，方向乱了，能量也就散掉啦。
另外，光缆的弯曲、连接不完美等都会导致损耗。
接下来咱们说说光缆损耗的计算公式。
常见的公式是：总损耗（dB）= 每公里损耗（dB/km）×长度（km） + 连接点损耗（dB） + 分光损耗（dB）。
这里面每公里损耗是个很关键的参数，不同类型的光缆这个值不太一样。
比如说单模光缆和多模光缆，每公里损耗就有差别。
给您说个我自己的经历，之前在一个通信项目里，我们要铺设一段很长的光缆。
计算损耗的时候，可把大家忙坏了。
那时候，大家拿着各种数据，对着公式一点点算，生怕出错。
有个同事，因为一个小数点的错误，导致后面的方案都得重新来，被老板狠狠批评了一顿。
从那以后，我们算损耗的时候，那叫一个小心，反复核对好多遍。
连接点损耗呢，就是光缆连接的地方，比如接头啊，熔接不好就会增加损耗。
分光损耗一般在分光器那里产生，分出去的光越多，损耗也就越大。
在实际应用中，要准确测量光缆损耗，得用专业的仪器，像光功率计啥的。
而且测量的时候，环境也得注意，不能有太强的干扰。
总之，光缆损耗的计算虽然有公式，但实际操作中得细心再细心，不然一个小错误可能会带来大麻烦。
希望您通过我的讲解，对光缆损耗计算公式能有更清楚的了解！。
8.5(5) 光纤的传输损耗
主要由二种形式
线性散射损耗：瑞利散射、曼散射 非线性散射损耗：受激喇曼散射、受激布里渊散射
5
8.5.5 光纤的传输损耗
3 微扰损耗
由光纤波导的结构不规则引起，例如：纤芯与 包层的界面不规则、光纤粗细不均匀、光纤的 微弯曲等；
α (λ ) = − 1 10 lg( pout )
L
pin
பைடு நூலகம்
(dB / km)
2
8.5.5 光纤的传输损耗
1 吸收损耗
吸收损耗是由光纤材料吸收光能并转化为其他形式 的能量引起的，吸收损耗过程中存在能量转换。
吸收损耗分为两种：
固有吸收（本征吸收）损耗 非固有吸收（杂质吸收）损耗
3
8.5.5 光纤的传输损耗
损耗以散射形式或模式耦合形式出现。
6
8.5.5 光纤的传输损耗
光纤的衰减(损耗)
吸收损耗 散射损耗 微扰损耗
1
8.5.5 光纤的传输损耗
当光从光纤的一端射入而从另一端射出时，光强将 减弱，即光产生衰减；衰减描述光能在传输过程中 逐渐减小或消失的现象。
光沿光纤传播时，其强度按指数规律衰减。
单位长度的衰减为衰减系数：
1 吸收损耗
固有吸收损耗由光纤基质材料的本征吸收引 起，是物质固有的吸收（物质本征吸收）。 固有吸收包括两个频带：
非固有吸收损耗由光纤材料中残留的铜、铁、 铬等金属离子和OH根离子引起，也称为杂质 吸收。
4
8.5.5 光纤的传输损耗
2 散射损耗
散射损耗是由光纤中存在的微小颗粒和气孔等结构不均 匀性引起的；
单位内部认证5G基础知识考试练习题及答案221
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多模光纤损耗标准
多模光纤损耗标准多模光纤是一种用于传输高速信号的光纤类型，主要用于局域网、数据中心和视频传输等领域。
在多模光纤传输信号时，由于光信号在光纤中的传输会受到一定的衰减，因此需要有损耗标准来规范传输过程，以保证数据传输的稳定性和可靠性。
多模光纤损耗标准通常分为两种：模场直径(MFD)和模场降低带宽(MR). MFD是针对光纤的，表示光信号在光纤中传输时光纤中心轴线附近直径的大小。
MR是针对光源和光纤的，表示光源发出的光线被光纤捕捉到后在纤芯中传输的带宽。
在多模光纤中，由于不同模式的光线在传输过程中会有不同的路径，因此会造成传输损耗。
多模光纤损耗标准通常是通过对传输距离、波长、光纤直径、连续性以及光纤接头的影响进行评估而制定的。
目前，多模光纤损耗标准通常是通过国际电信联盟(ITU-T)和国际标准化组织(ISO)制定的。
其中，ITU-T G.651标准针对50/125um和62.5/125um两种多模光纤类型进行了规范；而ISO/IEC 11801则针对50/125um和50/125um laser optimized两种多模光纤类型进行了规范。
根据ITU-T G.651标准，对于50/125um和62.5/125um两种多模光纤，其相应的最大损耗标准为：对于850nm波长的光源，传输距离短于300米时，损耗应小于2.6dB/km，传输距离长于300米时，损耗应小于0.4dB/km；对于1300nm波长的光源，损耗应小于0.9dB/km。
而根据ISO/IEC 11801标准，对于50/125um和50/125um laser optimized两种多模光纤，其相应的最大损耗标准为：对于850nm波长的光源，传输距离短于150米时，损耗应小于2.6dB/km，传输距离长于150米时，损耗应小于0.8dB/km；对于1300nm波长的光源，损耗应小于0.5dB/km。
多模光纤损耗标准的制定对于保证数据传输的质量和可靠性至关重要。
光纤损耗谱
光纤损耗谱
光纤损耗谱是指在不同波长范围内，光纤对光信号的衰减程度。
光纤的损耗谱通常以分贝（dB）为单位来表示。
在可见光范围内，光纤的损耗主要包括以下几种：
1. 材料吸收损耗：光纤材料会吸收光信号的能量，导致损耗。
这种损耗在可见光范围内是较小的，一般每米小于0.3 dB。
2. 散射损耗：光信号在光纤中发生散射，导致能量传输的损失。
散射损耗在可见光范围内也是较小的，一般每米小于1 dB。
3. 弯曲损耗：当光纤被弯曲时，光信号会发生不同程度的衰减。
弯曲损耗主要取决于光纤的弯曲半径和弯曲角度，一般在可见光范围内每米小于0.5 dB。
4. 过载损耗：当光信号的功率超过光纤的承载能力时，会导致过载损耗。
光纤的过载损耗取决于光纤的材料和结构，一般每米小于1 dB。
除了以上这些损耗以外，光纤在不同波长范围内还存在一些特定的损耗现象，如光纤中干涉现象导致的色散损耗、光纤接头的衰减等。
总之，光纤损耗谱是一个描述光纤对不同波长光信号衰减程度的参数，它对于光纤通信系统的设计和性能评估至关重要。
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。
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光纤的衰减(损耗)
吸收损耗 散射损耗 微扰损耗
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8.5.5 光纤的传输损耗
当光从光纤的一端射入而从另一端射出时，光强将 减弱，即光产生衰减；衰减描述光能在传输过程中 逐渐减小或消失的现象。
光沿光纤传播时，其强度按指数规律衰减。
单位长度的衰减为衰减系数：
由光纤波导的结构不规则引起，例如：纤芯与 包层的界面不规则、光纤粗细不均匀、光纤的 微弯曲等；
损耗以散射形式或模式耦合形式出现。
62 散射损耗 散射 Nhomakorabea耗是由光纤中存在的微小颗粒和气孔等结构不均 匀性引起的；
散射损耗改变部分功率流的传输方向，使在传输方向的 功率流减小，但没有能量转换；
主要由二种形式
线性散射损耗：瑞利散射、曼散射 非线性散射损耗：受激喇曼散射、受激布里渊散射
5
8.5.5 光纤的传输损耗
3 微扰损耗
1 吸收损耗
固有吸收损耗由光纤基质材料的本征吸收引 起，是物质固有的吸收（物质本征吸收）。 固有吸收包括两个频带：
非固有吸收损耗由光纤材料中残留的铜、铁、 铬等金属离子和OH根离子引起，也称为杂质 吸收。
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8.5.5 光纤的传输损耗
α (λ ) = − 1 10 lg( pout )
L
pin
(dB / km)
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8.5.5 光纤的传输损耗
1 吸收损耗
吸收损耗是由光纤材料吸收光能并转化为其他形式 的能量引起的，吸收损耗过程中存在能量转换。
吸收损耗分为两种：
固有吸收（本征吸收）损耗 非固有吸收（杂质吸收）损耗
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8.5.5 光纤的传输损耗