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光纖衰減的原因有哪些

2019-12-17        千家網

眾所周知,造成光纖衰減的因素有許多,但造成因素不外乎就是光纖固有的損耗或者是光纖彎曲時部分光纖內的光會因散射而損失掉,造成損耗。那么,光纖衰減的原因有哪些呢?我們一同往下看看吧!
 
1、材料的吸收損耗
制造光纖的材料能夠吸收光能。光纖材料中的粒子吸收光能以后,產生振動、發熱,而將能量散失掉,這樣就產生了吸收損耗。在光纖中,當某一能級的電子受到與該能級差相對應的波長的光照射時,則位于低能級軌道上的電子將躍遷到能級高的軌道上。這一電子吸收了光能,就產生了光的吸收損耗。
 
2、散射損耗
散射是怎樣產生的呢?原來組成物質的分子、原子、電子等微小粒子是以某些固有頻率進行振動的,并能釋放出波長與該振動頻率相應的光。粒子的振動頻率由粒子的大小來決定。
粒子越大,振動頻率越低,釋放出的光的波長越長;粒子越小,振動頻率越高,釋放出的光的波長越短。這種振動頻率稱做粒子的固有振動頻率。但是這種振動并不是自行產生,它需要一定的能量。
一旦粒子受到具有一定波長的光照射,而照射光的頻率與該粒子固有振動頻率相同,就會引起共振。
粒子內的電子便以該振動頻率開始振動,結果是該粒子向四面八方散射出光,入射光的能量被吸收而轉化為粒子的能量,粒子又將能量重新以光能的形式射出去。因此,對于在外部觀察的人來說,看到的好像是光撞到粒子以后,向四面八方飛散出去了。
 
3、先天不足
光纖結構不完善,如由光纖中有氣泡、雜質,或者粗細不均勻,特別是芯-包層交界面不平滑等,光線傳到這些地方時,就會有一部分光散射到各個方向,造成損耗。這種損耗是可以想辦法克服的,那就是要改善光纖制造的工藝。 
散射使光射向四面八方,其中有一部分散射光沿著與光纖傳播相反的方向反射回來,在光纖的入射端可接收到這部分散射光。光的散射使得一部分光能受到損失,這是人們所不希望的。
但是,這種現象也可以為我們所利用,因為如果我們在發送端對接收到的這部分光的強弱進行分析,可以檢查出這根光纖的斷點、缺陷和損耗大小。這樣,通過人的聰明才智,就把壞事變成了好事.
 
4、光纖的散射損耗
光纖內部的散射,會減小傳輸的功率,產生損耗。散射中最重要的是瑞利散射,它是由光纖材料內部的密度和成份變化而引起的。
 
5、波導散射損耗
這是由于交界面隨機的畸變或粗糙所產生的散射,實際上它是由表面畸變或粗糙所引起的模式轉換或模式耦合。一種模式由于交界面的起伏,會產生其他傳輸模式和輻射模式。
由于在光纖中傳輸的各種模式衰減不同,在長距離的模式變換過程中,衰減小的模式變成衰減大的模式,連續的變換和反變換后,雖然各模式的損失會平衡起來,但模式總體產生額外的損耗,即由于模式的轉換產生了附加損耗,這種附加的損耗就是波導散射損耗。要降低這種損耗,就要提高光纖制造工藝。對于拉得好或質量高的光纖,基本上可以忽略這種損耗。
 
6、光纖彎曲產生的輻射損耗
光纖是柔軟的,可以彎曲,可是彎曲到一定程度后,光纖雖然可以導光,但會使光的傳輸途徑改變。由傳輸模轉換為輻射模,使一部分光能滲透到包層中或穿過包層成為輻射模向外泄漏損失掉,從而產生損耗。當彎曲半徑大于5—10cm時,由彎曲造成的損耗可以忽略。
 
了解到了光纖損耗的原因,那么我們就需要了解如何來測試這些損耗,從而更好的來使用光纖。福祿克的CertiFiber Pro Optical Loss Test光纖損耗測試儀主要功能就是測試光纖的損耗及故障原因。
福祿克的CertiFiber Pro Optical Loss Test光纖損耗測試儀能夠做到:
1.三秒自動測試 — (比傳統測試儀快四倍)包括:對兩種波長的兩根光纖進行光損耗測量,以及距離測量和光損耗預算計算
2.提供根據產業標準或定制測試限值進行的自動通過/失敗分析
3.識別造成“負損耗”結果的不正確測試程序
4.板載 (USB) 檢測相機記錄光纖端面圖像
5.所有典型連接器類型(SC、ST、LC 和 FC)均可使用的可互換功率計適配器,實現準確的單一跳線參考法
6.內置視頻故障定位器,可用于執行基本診斷和極性檢測
7.在單個光纖上的雙波長測量功能使測試儀可以用于只需一個光纖鏈路的應用中。
無需其他設備或流程即可符合 TIA-526-14-B 和 IEC 61280-4-1 環形通量要求。
 
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