第八讲 光纤的损耗
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
21
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
衰减的原因
红外吸收（IR）是光通过SiO2构成的石英玻璃 时引起SiO2分子振动共振EV、外层电子跃迁Ee 、转动跃迁Er和转换成动能Et引起的光能被吸 收现象，起主要作用的是分子振动共振。
1、本征吸收衰减
SiO2中主要光谱频带的理论标准模式如下：
（1）在1000-2000/cm内，各种模式与Si-O-Si伸展振动有关， 在这种振动中， O 原子与它们旁边的 Si 不一起移动，而是与 Si-Si线平行移动；
=10[log（10×10-3）/（10×10-9）]/0.3
=200（Km） 这种光纤通信系统最大无中继距离长度可达200Km。
5
1.4 .1 .3 光纤的衰减特性
反映光信号损失的特性
限制了传输的距离
发 射 端
光 纤
接 收 端
6
光纤的衰减
1.4 .1 .3 光纤的衰减特性
1.4.1.3.2 衰减机理
造 水 平 ， 可 将 芯 径 的 变 动 控 制 到 <1% ， 相 应 的 散 射 损 耗 <0.03dB/km。
30
２、波导散射衰减
为降低光纤波导散射衰减，可以从以下几个方面入手：
①熔炼光纤预制棒时，要严格保证它的均匀性； ②在拉丝工艺上采取精确措施，保持拉丝光纤直径的均匀性； ③应选择使用高精度、稳定性好的光纤拉丝机。 随着光纤制造工艺和水平的提高，光纤波导的结构、尺 寸、性能日趋瑧善，这种波导散射引起的损耗目前已完全可 以控制。
33
宏弯衰减：光纤宏弯衰减可由下式计算：
R Ae
BR
式中： A 和 B 为与光纤参数（芯半径、外径、相对折射率差） 有关的常数。通常认为，对长期和短期应用，光纤最小弯曲 半径应分别大于其包层直径的150倍和100倍，对通常包层直 径为125μm的光纤，最小弯曲半径分别为19mm和13mm。一 般认为R≥10cm时，弯曲损耗即可忽略不计。
（2）400-850/cm，Si-O-Si的弯曲振动是主要的，在这种振
动中，O原子与Si-O-Si角的二等分线平行移动，但在600/cm 附近，存在着比例较大的 Si-O-Si 伸展振动，相邻各原子的 振动趋于不同相；
13
衰减的原因
2、杂质吸收衰减（非本征吸收衰减）
杂质吸收在确定光纤损耗中起着决定性作用。杂质
34
微弯衰减：是指光纤轴局部产生的微小畸变，其曲率半 径与光纤的横截面尺寸相当，它主要是光纤生产过程中产生 的一种随机缺陷。其损耗机理和宏弯一致，也是由模式变换 引起的。微弯导致了导播模与泄漏模或非导波模之间的重复 性能量耦合。微弯衰减是不可避免的，如不当心会达到无法 容忍的程度。它是光缆设计与成缆工艺中必须认真处理的问 题。
3
光纤的损耗
1310 nm : 0.30 ~ 0.5 dB/Km 1550 nm : 0.2 ~ 0.3dB/Km 850 nm : 2.3 ~ 3.4 dB/Km 塑料多模光纤300dB/km 光纤熔接点损耗：0.2dB/点 光纤熔接点 1点/1km
1.4 .1 .3 光纤的衰减特性
2
1.4 .1 .3 光纤的衰减特性
1.4.1.3.1 基本概念
通常，对于均匀光纤来说，可用单位长度的衰减， 即衰减系数反映光纤的衰减性能的好坏。衰减系数 α(λ)定义为：
A / L
式中：L—光纤长度(km)。
P1 10 log P2 L
α(λ)值与选择的光纤长度无关。
（1）线性散射衰减-瑞利散散
瑞利散射是由纤芯材料中存在微小颗粒或气孔等结构不 均匀引起。不均匀粒子、气孔等尺寸远比入射光波长小得多， 通常小于λ/10 。材料密度不均匀造成折射率不均匀也会引
起这种散射衰减，折射率不均匀、起伏是由于光纤制造冷却
过程中有晶格产生，或密度和成分、结构变化引起。同时，
温度起伏变化、成分不均匀都会引起这种散射衰减。
27
1、材料散射衰减
（1）线性散射衰减-瑞利散散
瑞利散射是引起光纤中散射损耗的主要成因，瑞利散射具有与波
长的λ4 成反比的性质，即：
αR=C/λ4 式中：常数C的大小范围是0.7～0.9（dB/km）μm4,与光纤纤芯的 组成有关 。在 1.55μm 波段，瑞利散射引起的损耗仍达 0.12 ～ 0.16dB/km ，仍是该波段损耗的主要原因。显然，若能在更长波
31
1.4 .1 .3 .2 衰减机理（三）-光纤弯曲衰
减
光纤弯曲衰减
光纤的弯曲有两种形式：一种是曲率半径比光纤的
直径大得多的弯曲，我们习惯称为弯曲或宏弯；另一种 是光纤轴线产生微米级的弯曲，这种高频弯曲习惯称为 微弯。
32
宏弯衰减：在光缆的生产、接续和施工过程中，不可避
免地出现弯曲。光纤有一定曲率半径的弯曲时就会产生辐射 损耗。当曲率半径减小时，损耗以指数形式增加。
成时，绕过结晶温度，抑制晶体成核、生长，阻止结晶
区的形成，但是还会有极小部分区域产生结晶，这是不 希望的，但实际生产中是不可避免地，在结晶区会形成 晶体常见的结构缺陷 , 如：点缺陷、线缺陷、面缺陷等， 从而引起吸收光能，造成损耗。
22
1.4 .1 .3 .2 衰减机理（二）-散 射 衰 减
散 射 衰 减 光物质的散射是指光入射到某种散射物体后在某处 发生极化，并由此发出散射光的现象。当散射光的波长 与入射光相同时，称为弹性散射，弹性散射体尺寸小于 入射光的波长时，称为瑞利散射，弹性散射体尺寸等于 入射光波长时而产生的散射称为梅耶散射。当散射光的
hc /( E2 E1 )
则光纤发生光饱和吸收现象。由此可见，当波长满足一定条 件时，便会发生光吸收。光吸收是指光能转换成光纤物质结 构中的原子（分子、离子或电子）等跃迁、振动、转动能量 或是转换成动能而产生的光能量变换的现象。这种吸收损耗 具有可选择性，即对波长的可选择性。
10
衰减的原因
不均匀或不连续的界面状态时，在界面上发生光的折射，会
有一部分光散射到各个方向，不再沿光纤的芯轴向前传播， 这部分光能不能被传输到光纤输出终端，在中途将被损耗掉， 而产生散射现象，由这种原因产生的散射损耗是由材料自身 存在的缺陷而引起，所以它被称为本征材料散射损耗或线性
散射损耗。
26
1、材料散射衰减
1
1.4 .1 .3 光纤的衰减特性
1.4.1.3.1 基本概念
用对数形式表示为：
dB A 10log P2
式中：
P1 /P2（L） A（λ）=10logP1（ 0）
P1（λ）— Z=0处注入光纤光功率，即输入端光功率； P2（λ）— Z=L处出射光纤的功率，即输出端光功率。 L — 光纤长度
OH根的吸收谱（浓度10-4）
19
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
间耦合所造成的一种衰减。
29
２、波导散射衰减
光纤波导结构上的缺陷，如芯层—包层界面上存在着缺
陷、光纤沉积层缺陷、芯层内含有气泡气疤等都将引起光纤
波导散射衰减，造成整个光纤损耗系数的上升。这类散射损
耗产生的主要原因是预制棒熔炼工艺不完善、拉丝工艺不适
合等，造成光纤粗细不均匀、光纤呈椭圆等。目前的光纤制
周围的氢气氛消失，光纤产生的氢损会自动的消失。
B 、由 H 2 氢生成 OH 氢氧根离子，使光纤中的 OH 含量增加，
并与光纤中的分子网络结合产生氢损，属不可逆损耗。
20
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
光纤氢损产生的原因有二个：
其一，光纤对水和潮气极为敏感。水和潮气渗入光缆中，
匀性和光纤尺寸和结构不完善、表面畸变等光波导的结
构上的不均匀性而引起的光在相应界面上发生散射引起
损耗的现象。光纤在加热过程中产生的缺陷主要包括： 无定形材料结晶、相分离、密度波动等。
24
散射衰减
瑞利散射衰减 （1）线性散射衰减 1、材料散射衰减 （2）非线性散射衰减 梅耶散射衰减
受激布里渊散射
受激喇曼散射
（1）光纤结构不完善 2、波导散射衰减 （2）芯包界面凹凸不平
25
1、材料散射衰减
（Βιβλιοθήκη Baidu）线性散射衰减
线性散射衰减是因为在光纤制造时，熔融态玻璃分子在 冷却过程中随机的无序热运动引起其结构内部的密度和折射 率起伏并产生诸如气泡、杂质、不溶性粒子、晶体结构缺陷 等材料内部不均匀结构，致使光波在光纤内传播时遇到介质
吸收主要有： （1）、碱金属离子吸收衰减。 （2）、氢氧根离子吸收衰减。 （3）、由氢气导致的吸收衰减（氢损）。
15
衰减的原因
衰减的原因
衰减的原因
光纤制造中存在一种吸收损耗非常大的 OH－羟基吸收离 子，对低损耗光纤吸收峰值起着唯一决定性作用，
2、杂质吸收衰减（非本征吸收衰减）
（2）、氢氧根离子吸收衰减
紫外吸收区
8
吸收损耗
吸收衰减是由于光纤对光能的固有吸收并转换成 损耗引起。吸收损耗机理与光纤材料的共振有关。共 振是指入射的光波使材料中的电子在不同能级之间或 原子在不同振动态之间发生量子跃迁的现象。
1.4 .1 .3 .2 衰减机理（一）
光的吸收通常是在光纤构成物质的原子、分子、离子或 电子的各量子化的固有能级间产生，如果光波长满足下式：
1.4.1.3.1 基本概念
例：现有一单模光纤通信系统，光源为LD，发出光功率10mW， 光纤输出端光探测器要求最小光功率 10nW，若光纤通信系统 工作在1310nm波长窗口，此时光纤衰减系数是0.3dB/Km，那 么请问无需中继器时，光纤通信系统最大无中继距离长度是 多少？
解：由公式可得：
α（λ）=（10/L）logP1（λ）/P2（λ） L=10[logP1（λ）/P2（λ）]/α（λ）
35
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
36
减小微弯的一种办法是在光纤外面一层弹性保护套
波长与入射光波长不相同时，称为非弹性散射，如布里
渊散射和喇曼散射。
23
1.4 .1 .3 .2 衰减机理（二）
散 射 衰 减 散射衰减是以散射的形式将传播中的光能辐射出光 纤外的一种损耗。它主要是由于光纤非结晶材料在微观 空间的颗粒状结构和玻璃中存在的气泡、微裂纹、杂质
及未熔化的生料粒子、结构缺陷等在这种材料上的不均
长区域内工作，瑞利损耗的影响将会减小（3μm 处约0.01dB/km) ， 但又会受限于石英光纤的材料损耗（红外吸收）。
28
２、波导散射衰减
波导散射衰减是指光纤波导宏观上不均匀而引起光纤损
耗的增加。产生原因主要是由于波导尺寸、结构上不均匀
（如：光纤制造时拉丝速度不一致，造成光纤直径粗细不均
匀、截面形状变化等）以及表面畸变引起模式间转换或模式
1.4 .1 .3 光纤的衰减特性
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：
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。
21
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
衰减的原因
红外吸收（IR）是光通过SiO2构成的石英玻璃 时引起SiO2分子振动共振EV、外层电子跃迁Ee 、转动跃迁Er和转换成动能Et引起的光能被吸 收现象，起主要作用的是分子振动共振。
1、本征吸收衰减
SiO2中主要光谱频带的理论标准模式如下：
（1）在1000-2000/cm内，各种模式与Si-O-Si伸展振动有关， 在这种振动中， O 原子与它们旁边的 Si 不一起移动，而是与 Si-Si线平行移动；
=10[log（10×10-3）/（10×10-9）]/0.3
=200（Km） 这种光纤通信系统最大无中继距离长度可达200Km。
5
1.4 .1 .3 光纤的衰减特性
反映光信号损失的特性
限制了传输的距离
发 射 端
光 纤
接 收 端
6
光纤的衰减
1.4 .1 .3 光纤的衰减特性
1.4.1.3.2 衰减机理
造 水 平 ， 可 将 芯 径 的 变 动 控 制 到 <1% ， 相 应 的 散 射 损 耗 <0.03dB/km。
30
２、波导散射衰减
为降低光纤波导散射衰减，可以从以下几个方面入手：
①熔炼光纤预制棒时，要严格保证它的均匀性； ②在拉丝工艺上采取精确措施，保持拉丝光纤直径的均匀性； ③应选择使用高精度、稳定性好的光纤拉丝机。 随着光纤制造工艺和水平的提高，光纤波导的结构、尺 寸、性能日趋瑧善，这种波导散射引起的损耗目前已完全可 以控制。
33
宏弯衰减：光纤宏弯衰减可由下式计算：
R Ae
BR
式中： A 和 B 为与光纤参数（芯半径、外径、相对折射率差） 有关的常数。通常认为，对长期和短期应用，光纤最小弯曲 半径应分别大于其包层直径的150倍和100倍，对通常包层直 径为125μm的光纤，最小弯曲半径分别为19mm和13mm。一 般认为R≥10cm时，弯曲损耗即可忽略不计。
（2）400-850/cm，Si-O-Si的弯曲振动是主要的，在这种振
动中，O原子与Si-O-Si角的二等分线平行移动，但在600/cm 附近，存在着比例较大的 Si-O-Si 伸展振动，相邻各原子的 振动趋于不同相；
13
衰减的原因
2、杂质吸收衰减（非本征吸收衰减）
杂质吸收在确定光纤损耗中起着决定性作用。杂质
34
微弯衰减：是指光纤轴局部产生的微小畸变，其曲率半 径与光纤的横截面尺寸相当，它主要是光纤生产过程中产生 的一种随机缺陷。其损耗机理和宏弯一致，也是由模式变换 引起的。微弯导致了导播模与泄漏模或非导波模之间的重复 性能量耦合。微弯衰减是不可避免的，如不当心会达到无法 容忍的程度。它是光缆设计与成缆工艺中必须认真处理的问 题。
3
光纤的损耗
1310 nm : 0.30 ~ 0.5 dB/Km 1550 nm : 0.2 ~ 0.3dB/Km 850 nm : 2.3 ~ 3.4 dB/Km 塑料多模光纤300dB/km 光纤熔接点损耗：0.2dB/点 光纤熔接点 1点/1km
1.4 .1 .3 光纤的衰减特性
2
1.4 .1 .3 光纤的衰减特性
1.4.1.3.1 基本概念
通常，对于均匀光纤来说，可用单位长度的衰减， 即衰减系数反映光纤的衰减性能的好坏。衰减系数 α(λ)定义为：
A / L
式中：L—光纤长度(km)。
P1 10 log P2 L
α(λ)值与选择的光纤长度无关。
（1）线性散射衰减-瑞利散散
瑞利散射是由纤芯材料中存在微小颗粒或气孔等结构不 均匀引起。不均匀粒子、气孔等尺寸远比入射光波长小得多， 通常小于λ/10 。材料密度不均匀造成折射率不均匀也会引
起这种散射衰减，折射率不均匀、起伏是由于光纤制造冷却
过程中有晶格产生，或密度和成分、结构变化引起。同时，
温度起伏变化、成分不均匀都会引起这种散射衰减。
27
1、材料散射衰减
（1）线性散射衰减-瑞利散散
瑞利散射是引起光纤中散射损耗的主要成因，瑞利散射具有与波
长的λ4 成反比的性质，即：
αR=C/λ4 式中：常数C的大小范围是0.7～0.9（dB/km）μm4,与光纤纤芯的 组成有关 。在 1.55μm 波段，瑞利散射引起的损耗仍达 0.12 ～ 0.16dB/km ，仍是该波段损耗的主要原因。显然，若能在更长波
31
1.4 .1 .3 .2 衰减机理（三）-光纤弯曲衰
减
光纤弯曲衰减
光纤的弯曲有两种形式：一种是曲率半径比光纤的
直径大得多的弯曲，我们习惯称为弯曲或宏弯；另一种 是光纤轴线产生微米级的弯曲，这种高频弯曲习惯称为 微弯。
32
宏弯衰减：在光缆的生产、接续和施工过程中，不可避
免地出现弯曲。光纤有一定曲率半径的弯曲时就会产生辐射 损耗。当曲率半径减小时，损耗以指数形式增加。
成时，绕过结晶温度，抑制晶体成核、生长，阻止结晶
区的形成，但是还会有极小部分区域产生结晶，这是不 希望的，但实际生产中是不可避免地，在结晶区会形成 晶体常见的结构缺陷 , 如：点缺陷、线缺陷、面缺陷等， 从而引起吸收光能，造成损耗。
22
1.4 .1 .3 .2 衰减机理（二）-散 射 衰 减
散 射 衰 减 光物质的散射是指光入射到某种散射物体后在某处 发生极化，并由此发出散射光的现象。当散射光的波长 与入射光相同时，称为弹性散射，弹性散射体尺寸小于 入射光的波长时，称为瑞利散射，弹性散射体尺寸等于 入射光波长时而产生的散射称为梅耶散射。当散射光的
hc /( E2 E1 )
则光纤发生光饱和吸收现象。由此可见，当波长满足一定条 件时，便会发生光吸收。光吸收是指光能转换成光纤物质结 构中的原子（分子、离子或电子）等跃迁、振动、转动能量 或是转换成动能而产生的光能量变换的现象。这种吸收损耗 具有可选择性，即对波长的可选择性。
10
衰减的原因
不均匀或不连续的界面状态时，在界面上发生光的折射，会
有一部分光散射到各个方向，不再沿光纤的芯轴向前传播， 这部分光能不能被传输到光纤输出终端，在中途将被损耗掉， 而产生散射现象，由这种原因产生的散射损耗是由材料自身 存在的缺陷而引起，所以它被称为本征材料散射损耗或线性
散射损耗。
26
1、材料散射衰减
1
1.4 .1 .3 光纤的衰减特性
1.4.1.3.1 基本概念
用对数形式表示为：
dB A 10log P2
式中：
P1 /P2（L） A（λ）=10logP1（ 0）
P1（λ）— Z=0处注入光纤光功率，即输入端光功率； P2（λ）— Z=L处出射光纤的功率，即输出端光功率。 L — 光纤长度
OH根的吸收谱（浓度10-4）
19
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
间耦合所造成的一种衰减。
29
２、波导散射衰减
光纤波导结构上的缺陷，如芯层—包层界面上存在着缺
陷、光纤沉积层缺陷、芯层内含有气泡气疤等都将引起光纤
波导散射衰减，造成整个光纤损耗系数的上升。这类散射损
耗产生的主要原因是预制棒熔炼工艺不完善、拉丝工艺不适
合等，造成光纤粗细不均匀、光纤呈椭圆等。目前的光纤制
周围的氢气氛消失，光纤产生的氢损会自动的消失。
B 、由 H 2 氢生成 OH 氢氧根离子，使光纤中的 OH 含量增加，
并与光纤中的分子网络结合产生氢损，属不可逆损耗。
20
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
光纤氢损产生的原因有二个：
其一，光纤对水和潮气极为敏感。水和潮气渗入光缆中，
匀性和光纤尺寸和结构不完善、表面畸变等光波导的结
构上的不均匀性而引起的光在相应界面上发生散射引起
损耗的现象。光纤在加热过程中产生的缺陷主要包括： 无定形材料结晶、相分离、密度波动等。
24
散射衰减
瑞利散射衰减 （1）线性散射衰减 1、材料散射衰减 （2）非线性散射衰减 梅耶散射衰减
受激布里渊散射
受激喇曼散射
（1）光纤结构不完善 2、波导散射衰减 （2）芯包界面凹凸不平
25
1、材料散射衰减
（Βιβλιοθήκη Baidu）线性散射衰减
线性散射衰减是因为在光纤制造时，熔融态玻璃分子在 冷却过程中随机的无序热运动引起其结构内部的密度和折射 率起伏并产生诸如气泡、杂质、不溶性粒子、晶体结构缺陷 等材料内部不均匀结构，致使光波在光纤内传播时遇到介质
吸收主要有： （1）、碱金属离子吸收衰减。 （2）、氢氧根离子吸收衰减。 （3）、由氢气导致的吸收衰减（氢损）。
15
衰减的原因
衰减的原因
衰减的原因
光纤制造中存在一种吸收损耗非常大的 OH－羟基吸收离 子，对低损耗光纤吸收峰值起着唯一决定性作用，
2、杂质吸收衰减（非本征吸收衰减）
（2）、氢氧根离子吸收衰减
紫外吸收区
8
吸收损耗
吸收衰减是由于光纤对光能的固有吸收并转换成 损耗引起。吸收损耗机理与光纤材料的共振有关。共 振是指入射的光波使材料中的电子在不同能级之间或 原子在不同振动态之间发生量子跃迁的现象。
1.4 .1 .3 .2 衰减机理（一）
光的吸收通常是在光纤构成物质的原子、分子、离子或 电子的各量子化的固有能级间产生，如果光波长满足下式：
1.4.1.3.1 基本概念
例：现有一单模光纤通信系统，光源为LD，发出光功率10mW， 光纤输出端光探测器要求最小光功率 10nW，若光纤通信系统 工作在1310nm波长窗口，此时光纤衰减系数是0.3dB/Km，那 么请问无需中继器时，光纤通信系统最大无中继距离长度是 多少？
解：由公式可得：
α（λ）=（10/L）logP1（λ）/P2（λ） L=10[logP1（λ）/P2（λ）]/α（λ）
35
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
36
减小微弯的一种办法是在光纤外面一层弹性保护套
波长与入射光波长不相同时，称为非弹性散射，如布里
渊散射和喇曼散射。
23
1.4 .1 .3 .2 衰减机理（二）
散 射 衰 减 散射衰减是以散射的形式将传播中的光能辐射出光 纤外的一种损耗。它主要是由于光纤非结晶材料在微观 空间的颗粒状结构和玻璃中存在的气泡、微裂纹、杂质
及未熔化的生料粒子、结构缺陷等在这种材料上的不均
长区域内工作，瑞利损耗的影响将会减小（3μm 处约0.01dB/km) ， 但又会受限于石英光纤的材料损耗（红外吸收）。
28
２、波导散射衰减
波导散射衰减是指光纤波导宏观上不均匀而引起光纤损
耗的增加。产生原因主要是由于波导尺寸、结构上不均匀
（如：光纤制造时拉丝速度不一致，造成光纤直径粗细不均
匀、截面形状变化等）以及表面畸变引起模式间转换或模式
1.4 .1 .3 光纤的衰减特性
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：