本系列的第一篇文章重点介绍了一些带宽需求驱动因素和介绍 标准信息.本文将重点介绍关键光学参数,从 光衰减.本系列的其他文章侧重于其他光学参数,包括 色散和偏振模色散、剪接损失和非线性效应介绍。

光纤波长带

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光纤中有三种主要的损耗机制,我们将简要讨论每一种。这些衰减机制是:

  • 散射
  • 吸收
  • 弯曲

散射

第一种机制是光纤中光的“瑞利散射”。这种机制对光纤的基线衰减贡献最大。一定量的光在玻璃中散射。用最简单的术语来说,散射光就是不再被引导通过光纤,而是在其他随机方向上传播的光(一个有趣的旁注是 OTDR 通过使用在光纤中向后散射的光来测量损耗所以设备只需要连接到光纤的一端)。由于一些光不能通过玻璃向前传播,因此会发生损耗。经典衰减曲线具有与 1/λ4 成正比的衰减关系,并由瑞利散射的特性驱动。瑞利散射是玻璃密度微小波动的结果 光纤 当阳光从大气中的分子散射时,它与天空呈现蓝色的机制相同。

玻璃的散射相关衰减特性由玻璃中使用的材料决定,并在光纤制造过程中被冻结。

吸收 衰减

杂质可能会吸收或反射光。这就是为什么纤维制造商如此密切关注玻璃所用材料的质量和制造过程中的清洁度。小到几分之一微米的颗粒可以大到足以吸收足够的光以增加损耗。

除了颗粒,纤维制造过程中使用的原材料中的杂质本身也会增加损耗。这是因为羟基 (OH) 离子是制造过程的副产品。它吸收大约 1383 nm 波长范围内的光。

右图显示了三种不同等级光纤在整个波长范围内的损耗性能。

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弯曲

弯曲是一个非常重要的机制。布线过程和现场安装会影响弯曲引起的衰减。

让我们回到光纤 101。光纤使用全内反射的概念来引导光。纤芯和包层的折射率分布决定了光的导引方式,术语“临界角”用于描述反射转为折射以及光从光纤中损失的时间。简而言之,当光纤被紧紧弯曲时,光会丢失。

弯曲有两种主要模式——宏弯曲和微弯曲。

虽然这两种弯曲的最终结果都是衰减,但其机制和表现方式各不相同。

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微弯和宏弯出现在网络中的其他方式

微观和宏观弯曲的概念以并不总是很明显的方式影响网络。

在低温环境中有时也会遇到与弯曲相关的损耗。因此,光纤和光缆认证应始终包括测试以了解产品在低温下的性能。作为网络设计人员,对于低温下潜在的小幅衰减增加,至少考虑一些光学裕度总是一个好主意。

帮助正在路上

好消息是,光纤制造商开发出的光纤可以承受不同程度的弯曲,同时与满足 ITU G.652.D 建议的传统光纤相比还降低了损耗。这些光纤称为弯曲不敏感或弯曲优化光纤,由 ITU 建议 G.657 定义。

对于网络设计者和安装者来说,对各种衰减机制的透彻了解有助于网络规划和安装过程,从而实现正确的损耗预算并为应用使用合适的产品。

在大多数情况下,衰减是最重要的网络参数,本文为您提供了足够的背景知识,使您能够顺利进入有关该主题的光纤领域。然而,光纤极客是一个旅程,而不是一个目的地,而且总是有更多的东西需要学习。 OFS 在光纤网络方面拥有数十年的经验。如果您想了解有关本文中任何项目的更多信息,请联系您当地的 OFS 代表。

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新利18APP作者:

马克·博克瑟 - OFS 解决方案和应用工程技术经理

马克·博克瑟 是 OFS 的解决方案和应用工程技术经理。在此职位上,他协助客户在世界各地的各种网络设计场景中部署光纤,并分析推动新产品创新的电信市场趋势。 Mark 拥有佐治亚理工学院的 BME 学位,并在纤维行业度过了 30 多年的职业生涯。他的经验包括在基于纤维的产品和市场的制造和应用工程方面担任过各种角色。其他活动包括六项美国专利的发明者、IEEE 电力工程学会光纤工作组的成员和前任秘书、光纤宽带协会 (FBA)(前身为 FTTH 委员会)技术委员会的贡献成员和 FBA 的董事会成员。


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