光功率损失的因素.ppt

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1、光纖功率損失及計算1光功率損失的因素光在光纖中功率的損失，其因素有很多，概略可分為：內在因素與外在因素兩種外在因素：光纖彎曲的損失光纖接續的損失機械式的接續約0.2-1.0dB，而熔接式的接續則＜0.1dB如施工時光纖佈建造成過大角度彎曲。如接續器與連接器所造成的光損失。2光功率損失的因素內在因素：光纖本身既有的損失光纖製造的損失Fresnel反射的損失反射率(%)＝100×(n1-n2)2/(n1+n2)2如製造过成無法消除的雜物之光吸收。如製造的偏差(0.1%纖芯直徑改變會有10db/km)。當光在折射率改變的邊界，會有一部份反射回原介質中)。3接續之光功率損失的因素(1)高接續(s

2、plice)損失之因素：不好的黏接或裂開(poorcleave)纖芯的對位不準(mis-alignment)纖芯截接面受到汙染(contamination)兩光纖纖芯直徑未匹配(mismatch)因光纖內光功率的損失會隨光波長有所變動，因此光功率計應與光纖所用波長一樣。空氣氣隙過大(airgap)折射率未匹配4接續之光功率損失的因素(2)連接器(connector)損失之因素：連接器髒或污染(dirtorcontaminations)不適當的安裝(improperinstallation)連接器表面受損(damage)不好的剝線(scribe)光纖纖芯的未匹配與對位不準折射率未匹配光纖系

3、統內使用1310nm，那光功率計與測量光源都應設定在1310nm的波長，若系統內使用1550nm，那光功率計與測量光源都應設定在1550nm的波長。5光纖本體的損失光纖型式纖芯直徑(μm)光源波長(nm)功率衰減量(dB/km)單模光纖915500.25單模光纖913100.5多模光纖5013001.0多模光纖62.513001.5多模光纖508503.0多模光纖62.58504.0多模光纖960660125-2506光功率的計算光功率計(powermeter)是用來量測光在整體光纖連結的功率損失(loss)；通常光功率良測單位為毫瓦(milliwatt－mW)，但為方便起見，我門都以d

4、B(decibel)為單位。增益(gain)G(dB)輸入功率輸出功率增益(gain)以dB表示，則G(dB)＝10xlog(輸出功率/輸入功率)L(dB)＝-G(dB)＝-10xlog(輸出功率/輸入功率)＝10xlog(輸入功率/輸出功率)因輸出功率小於輸入功率，故G(dB)為負值，即損失(loss)7InsertionLossinsertionlossisthelossofsignalpowerresultingfromtheinsertionofadeviceinatransmissionlineoropticalfiberandisusuallyexpressedindBs.I

5、nsertionlossisameasureofattenuationbutisamorepreciselydefinedtermIL(dB)＝10xlog(PR/PT)IL(dB)＝-10xlog(PT/PR)原先光功率為PT,裝置插入後光功率為PRInsertionloss(IL)indB8光功率計算之範例光損失的dB值為輸入光功率與輸出光功率比值再取對數，因此無單位，它也是一個非絕對值。光源光功率計0.05光纖0.1mW0.05mW範例：如下圖，輸入光的功率為0.1mW，經光纖連至光功率計，其讀數為0.05mW，求光纖的損失。L(dB)＝10xlog(0.1mW/0.05mW)＝3

6、dB9光功率的計算(續)我們定義一個光功率的絕對量測值，叫做dBm，它是相對於一個1mW的參考功率(它通常用於表示光源強度)。P(dBm)＝10xlog(功率/1mW)一般量測儀器不是dB就是mW，很少有兩種單位同時存在10光功率的計算(續)範例：如右下圖，輸入光的功率為0.1mW，經光纖連至光功率計，其讀數為0.05mW，求光纖的損失。＝－10dBm－(－13dBm)P光源(dBm)＝10xlog(0.1mW/1mW)＝-10dBmP光計(dBm)＝10xlog(0.05mW/1mW)＝-13dBmL(dB)＝P光源(dBm)－P光計(dBm)＝3dB與先前計算相同光源光功率計0.05

7、光纖0.1mW0.05mW11光功率的計算(續)L(dB)＝LPc＋LA＋LAc＋LB＋LBc＋LC＋LCc＋～＋LXc＋LX＋LPc＝(P0－PAIN)＋(PAIN－PA)＋～＋(PXIN－PX)＋(PX－PF)＝P0－PF＝10xlog(P0mW/1mW)－10xlog(PFmW/1mW)＝10xlog(P0/PF)於光纖連結網路中各段光纖與連接器的光功率損失相加等於整體網路的光功率損失。光源光功率計0.05光纖A段P0mWPF