光纤传输性能检验

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1、第三章光纤传输性能检验对光纤光缆来说，其传输性能主要对缆中光纤而言的，其传输性能的检测项目主要有光纤衰减系数（损耗）、光纤色散或带宽、波长附加衰减、光纤截止波长等。第一节光纤损耗特性测量在作为介质的光纤中传输的光信号，其幅度要随着光纤距离的增加而降低，即光纤受到损耗，其信号形状也要发生变化逐渐模糊起来，即光能逐渐散开，前者是由于光纤传输损耗特性造成的，而后者是由于光纤传输带宽特性（色散）造成的。一、光纤损耗机理光纤通信是随光纤损耗逐年降低而发展起来的，光纤通信中继距离是否能延长，就光纤本身而言，除受光纤的色散限制外，主要取决于光纤的损耗能否降低。光纤传输

2、损耗的定义：当光信号通过单位长度光纤时，其输入、输出两端光功率之比的对数用来表征这段光纤的传输损耗特性。α=10lgPi/PodB/km式中Pi——入纤光功率Po——出纤光功率若光信号经过长度为L一段光纤，则入纤、出纤光功率Po、Pl之间由如下关系：Pl=Po*10-（αL/10dB）theprovisionsofelectricpowerconstructionengineeringqualitysupervisionandquality...2.4.1.1theunitworksacceptancerateof100%,thequalityevalu

3、ationofatotalscoreof95orabove;2.4.1.2regulatedWeldingNDTinspection100%,regulatedweldingapassingrateof>99%,andweldbeadappearance;2.4.1.3boilerhydraulic从上式可以看出，低的光纤损耗系数比高的入纤光功率更重要。因为入纤光功率Po和出纤光功率Pi是线性关系，而与损耗系数α是指数关系。造成光纤损耗的原因是多方面的，其损耗机理非常复杂，现将造成光纤损耗的原因鉴定归纳如下：名称原因吸收损耗本征吸收杂质吸收原子缺陷吸收散

4、射损耗瑞利散射结构不完善引起散射弯曲损耗光纤弯曲1、吸收损耗吸收损耗是制造光纤的材料自身，以及其中的过渡杂质和氢氧根OH-离子对光的吸收而产生的损耗。（1）本征吸收损耗本征吸收损耗是由光纤中传输的光子流（光波）将光纤材料中的电子激发到高能级时，光子流的流量将倍电子吸收，引起损耗。如下图：theprovisionsofelectricpowerconstructionengineeringqualitysupervisionandquality...2.4.1.1theunitworksacceptancerateof100%,thequalityeval

5、uationofatotalscoreof95orabove;2.4.1.2regulatedWeldingNDTinspection100%,regulatedweldingapassingrateof>99%,andweldbeadappearance;2.4.1.3boilerhydraulic这种吸收损耗对于波长小于0.4um的紫外区中的光波表现得特别强烈，形成所谓紫外区中的电子吸收带。它的吸收损耗曲线已延伸到光纤通信波段（即0.8~1.7um的波段，参见图1.1），在短波长范围内，引起的光纤损耗小于1dB/km，在长波长范围内，引起的光纤损耗小

6、于0.1dB/km。光纤材料本身原子间的特殊化学键，形成晶格振动，具有特征振动频率。光纤中传播的电磁波（即光波）与晶格振动相互作用，将使电磁波的能量倍晶格振动所吸收，引起损耗。参见上图，这种吸收损耗对于近红外区中大于2um的光波，表现得特别强烈，形成近红外到远红外的晶格振动吸收带，它在光纤通信波段影响不大，对于短波长光纤不引起损耗，对于长波长光纤引起损耗远小于1dB/km。以上两种吸收带，构成了光纤的本征吸收损耗带。本征吸收损耗是光纤材料本身所固有的，只能通过合理地选择光纤掺杂材料来减小本征吸收。实验表明，当工作波长较长时，掺GeO2杂质的光纤是最理想的

7、，用GeO2-SiO2材料制成的单模光纤，在波长1.55um处测得损耗低于0.2dB/km。（1）杂质吸收损耗一般光纤中有害杂质主要是铁、钴、镍、铜、锰、铬、钒等过渡金属和氢氧根OH-，这些杂质离子在光纤中传输的电磁场（光波）作用下，将产生振动吸收引起损耗。降低光纤中过渡金属杂质含量比较容易，目前已可以使他们的影响降低到了忽略的程度。但是光纤材料中所含的OH-根离子的振动吸收影响比较大，尽管它的含量较其他过渡金属杂质的含量低几个数量级时，也是如此。OH-根离子的振动基波为2.73um，振动二次谐波为1.38um，振动三次谐波为0.95um，它的各次振动谐

8、波和它们的组合波，将在0.6~2.73um的波长范围内，产生若干个吸收峰。如下图