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光纖的損耗特性

時(shí)間:2013-10-11來(lái)源:未知 作者:輝澎 點(diǎn)擊:
內(nèi)容提要: 光纖的損耗特性
  

  

  光波在光纖中傳輸時(shí),隨著傳輸距離的增加而光功率逐漸下降,這就是光纖的傳輸損耗。光纖每單位長(zhǎng)度的損耗,直接關(guān)系到光纖通信系統(tǒng)傳輸距離的長(zhǎng)短。

  形成光纖損耗的原因很多,有來(lái)自光纖本身的損耗,也有光纖與光源的耦合損耗以及光纖之間的連接損耗。這里只對(duì)光纖本身的損耗進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

  光纖本身?yè)p耗的原因大致包括兩類(lèi):吸收損耗和散射損耗。

  (i)吸收損耗

  吸收作用是光波通過(guò)光纖材料時(shí),有一部分光能變成熱能,從而造成光功率的損失。造成吸收損耗的原因很多,但都與光纖材料有關(guān),下面主要介紹本征吸收和雜質(zhì)吸收。

  本征吸收是光纖基本材料(例如純SiOz)固有的吸收,并不是由雜質(zhì)或者缺陷所引起的。因此,本征吸收基本上確定了任何特定材料的吸收的下限。

  吸收損耗的大小與波長(zhǎng)有關(guān),對(duì)于SiOz石英系光纖,本征吸收有兩個(gè)吸收帶,一個(gè)是紫外吸收帶,一個(gè)是紅外吸收帶。

  紫外區(qū)的波長(zhǎng)范圍是6×10_3~o.39urn,它吸收的峰值在0.16pm附近,是在現(xiàn)用的光通信頻段之外①。但此吸收帶的尾部可拖到1pm左右,將影響到0.7~1pm的波段范圍,隨著波長(zhǎng)增加,吸收的能量按指數(shù)規(guī)律下降。

  (2)散射損耗

  由于光纖的材料、形狀及折射指數(shù)分布等的缺陷或不均勻,光纖中傳導(dǎo)的光散射而產(chǎn)生的損耗稱(chēng)為散射損耗。

  散射損耗包括線(xiàn)性散射損耗和非線(xiàn)性散射損耗。線(xiàn)性或非線(xiàn)性主要是指散射損耗所引起目前光纖通信使用的波長(zhǎng)范圍是0 8~l_8。m去理解,也就是光脈沖在光纖中傳輸,隨著傳輸距離的加大,脈沖波形在時(shí)間上發(fā)生了展寬,這種現(xiàn)象稱(chēng)為光纖的色散。

  色散的大小,用色散系數(shù)表示,單位為ps/km·nm,即單位波長(zhǎng)間隔內(nèi)各波長(zhǎng)成分通過(guò)單位長(zhǎng)度光纖就產(chǎn)生的延時(shí)。


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