驻波比、插入损耗和回波损耗对照表
ρ=VSWR-1
VSWR+1RL=-20lg?ρVSWR=1+ρ
1-ρ
反射系数ρ回波损耗RL 驻波比VSWR 1.00 0.00 ∞
0.90 0.92 19.00
0.80 0.94 9.00
0.70 3.10 5.67
0.60 4.44 4.00
0.50 6.02 3.00
0.40 7.96 2.33
0.30 10.46 1.86
0.20 13.98 1.50
0.10 20.00 1.22
0.09 20.92 1.20
0.08 21.94 1.17
0.07 23.10 1.15
0.06 24.44 1.13
0.05 26.02 1.11
0.04 27.96 1.08
0.03 30.46 1.06
0.02 33.98 1.04
0.01 40.00 1.02
0.00 ∞ 1.00
复反射系数：Γ=Z L-Z0
Z L+Z0
=ρsinθ+j cosθ
其中：幅度在0～1之间（为标量反射系数）
反射波相对于入射波的相角在+180°～-180°之间
定向耦合器：
耦合度C（dB）= -10lg P3
P1
隔离度I（dB）= -10lg P4
P1
方向性D（dB）= -10lg P3
P4
C-I=D
其中：P1为输入端口功率，P3为耦合端口输出功率，P4为隔离端口输出功率
网络基本参数：
（一）反射参数
正向反向
反射系
数ΓΓ=S11Γ=S22
回波损
耗RL
RL=-20lg?S11 RL=-20lg?S22
驻波比VSWR VSWR
=(1+?S11 )(1-?S11 )
VSWR=
(1+?S22 )(1-?S22 )
阻抗Z Z=R+jX
=Z0(1+?S11 )(1-?S11 )
Z=R+jX=
Z0(1+?S22 )(1-?S22 )
（二）传输参数
正向反向
传输系数T T=S21T=S12插入损耗L L=-20lg S21插入损耗又称衰减
增益G G=20lg S21
传输相移φφ=tan-1S21φ=tan-1S12
回波损耗，反射系数，电压驻波比,S11这几个参数在射频微波应用中经常会碰到,他们各自的含义如下: 回波损耗(Return Loss):入射功率/反射功率,为dB数值 反射系数(Г):反射电压/入射电压,为标量 电压驻波比(Voltage Standing Wave Ration):波腹电压/波节电压S参数:S12为反向传输系数，也就是隔离。S21为正向传输系数，也就是增益。S11为输入反射系数，也就是输入回波损耗，S22为输出反射系数，也就是输出回波损耗。 四者的关系： VSWR=(1+Г)/(1-Г)(1) S11=20lg(Г)(2) RL=-S11(3) 以上各参数的定义与测量都有一个前提，就是其它各端口都要匹配。这些参数的共同点：他们都是描述阻抗匹配好坏程度的参数。其中，S11实际上就是反射系数Г，只不过它特指一个网络1号端口的反射系数。反射系数描述的是入射电压和反射电压之间的比值，而回波损耗是从功率的角度来看待问题。而电压驻波的原始定义与传输
线有关，将两个网络连接在一起，虽然我们能计算出连接之后的电压驻波比的值，但实际上如果这里没有传输线，根本不会存在驻波。我们实际上可以认为电压驻波比实际上是反射系数的另一种表达方式，至于用哪一个参数来进行描述，取决于怎样方便，以及习惯如何。回波损耗、反射系数、电压驻波比以及S参数的物理意义:以二端口网络为例，如单根传输线，共有四个S参数：S11，S12，S21，S22，对于互易网络有S12＝S21，对于对称网络有S11＝S22，对于无耗网络，有S11*S11+S21*S21＝1，即网络不消耗任何能量，从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。在高速电路设计中用到:以二端口网络为例，如单根传输线，共有四个S 参数：S11，S12，S21，S22，对于互易网络有S12＝S21，对于对称网络有S11＝S22，对于无耗网络，有S11*S11+S21*S21＝1，即网络不消耗任何能量，从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。在高速电路设计中用到的微带线或带状线，都有参考平面，为不对称结构（但平行双导线就是对称结构），所以S11不等于S22，但满足互易条件，总是有S12＝S21。假设Port1为信号输入端口，Port2为信号输出端口，则我们关心的S参数有两个：S11和S21，S11表示回波损耗，也就是有多少能量被反射回源端（Port1）了，这个值越小越好，一般建议S11<0.1，即－20dB，S21
插入损耗 中文名称： 插入损耗 英文名称： insertion loss 定义： 将某些器件或分支电路(滤波器、阻抗匹配器等)加进某一电路时，能量或增益的损 耗。 所属学科： 通信科技(一级学科) ；通信原理与基本技术(二级学科) 插入损耗指在传输系统的某处由于元件或器件的插入而发生的负载功率的损耗，它表示为该元件或器件插入前负载上所接收到的功率与插入后同一负载上所接收到的功率以分贝为单位的比值。 1..插入损耗是指发射机与接收机之间，插入电缆或元件产生的信号损耗，通常指衰减。插入损耗以接收信号电平的对应分贝（dB）来表示。 2..插入损耗多指功率方面的损失，衰减是指信号电压的幅度相对 测量插入损耗的电路 原信号幅度的变小。譬如对一个理想无损耗的变压器，原 传输线变压器的插入损耗关系曲线
副理想变压器无损耗，即插入损耗为零。插入损耗的概念一般用在滤波器中，表示使用了该滤波器和没使用前信号功率的损失。 通道的插入损耗是指输出端口的输出光功率与输入端口输入光功率之比，以dB 为单位。插入损耗与输入波长有关，也与开关状态有关。定义为：IL=-10log(Po/Pi) 式中： Pi—→输入到输入端口的光功率, 单位为mw； Po—→从输出端口接收到的光功率,单位为mw。 对于OLP，具体分为发送端插入损耗和接收端插入损耗。 回波损耗 中文名称： 回波损耗 英文名称： return loss 定义： 反射系数倒数的模。通常以分贝表示。 所属学科： 通信科技(一级学科) ；通信原理与基本技术(二级学科) 百科名片 回波损耗测量仪 回波损耗，又称为反射损耗。是电缆链路由于阻抗不匹配所产生的反射，是一对线自身的反射。不匹配主要发生在连接器的地方，但也可能发生于电缆中特性阻抗发生变化的地方，所以施工的质量是提高回波损耗的关键。回波损耗将引入信号的波动，返回的信号将被双工的千兆网误认为是收到的信号而产生混乱。
S参数与反射系数、插损、回损、驻波比 S参数就是建立在入射波、反射波关系基础上的网络参数，适于微波电路分析，以器件端口的反射信号以及从该端口传向另一端口的信号来描述电路网络。 S参数的基本定义： S11：端口2匹配时，端口1的反射系数Г及输入驻波，描述器件输入端的匹配情况，S11=a2/a1; 也可用输入回波损耗RL=2Olg(Г)（能量方面的反应）表示。 S22：端口1匹配时，端口2输出驻波，描述器件输出端的匹配情况，S22=b2/b1。 S21：增益或插损，描述信号经过器件后被放大的倍数或者衰减量。S21=b1/a1. 对于无源网络即传输系数T或插损，对放大器即增益。 S12：反向隔离度，描述器件输出端的信号对输入端的影响，S12=a2/b2。 S参数的特点： 1、对于互易网络有S12＝S21 2、对于对称网络有S11＝S22 3、对于无耗网络，有S11*S11+S21*S21＝1，即网络不消耗任何能量，从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上 4、在高速电路设计中用到的微带线或带状线，都有参考平面，为不对称结构（但平行双导线就是对称结构），所以S11不等于S22，但满足互易条件，总是有S12＝S21。 假设Port1为信号输入端口，Port2为信号输出端口，则我们关心的S参数有两个：S11和S21 S11表示回波损耗，也就是有多少能量被反射回源端（Port1）了，这个值越小越好，一般建议S11<0.1，即－20dB； S21表示插入损耗，也就是有多少能量被传输到目的端（Port2）了，这个值越大越好，理想值是1，即0dB，越大传输的效率越高，一般建议S21>0.7，即－3dB。
驻波比、插入损耗和回波损耗对照表 ρ=VSWR-1 VSWR+1RL=-20lg?ρVSWR=1+ρ 1-ρ 反射系数ρ回波损耗RL 驻波比VSWR 1.00 0.00 ∞ 0.90 0.92 19.00 0.80 0.94 9.00 0.70 3.10 5.67 0.60 4.44 4.00 0.50 6.02 3.00 0.40 7.96 2.33 0.30 10.46 1.86 0.20 13.98 1.50 0.10 20.00 1.22 0.09 20.92 1.20 0.08 21.94 1.17 0.07 23.10 1.15 0.06 24.44 1.13 0.05 26.02 1.11 0.04 27.96 1.08 0.03 30.46 1.06 0.02 33.98 1.04 0.01 40.00 1.02 0.00 ∞ 1.00
复反射系数：Γ=Z L-Z0 Z L+Z0 =ρsinθ+j cosθ 其中：幅度在0～1之间（为标量反射系数） 反射波相对于入射波的相角在+180°～-180°之间 定向耦合器： 耦合度C（dB）= -10lg P3 P1 隔离度I（dB）= -10lg P4 P1 方向性D（dB）= -10lg P3 P4 C-I=D 其中：P1为输入端口功率，P3为耦合端口输出功率，P4为隔离端口输出功率 网络基本参数： （一）反射参数 正向反向 反射系 数ΓΓ=S11Γ=S22 回波损 耗RL RL=-20lg?S11 RL=-20lg?S22 驻波比VSWR VSWR =(1+?S11 )(1-?S11 ) VSWR= (1+?S22 )(1-?S22 ) 阻抗Z Z=R+jX =Z0(1+?S11 )(1-?S11 ) Z=R+jX= Z0(1+?S22 )(1-?S22 ) （二）传输参数 正向反向
目录 1、概述-----------------------------------2 2、技术指标-------------------------------3 3、组成-----------------------------------4 4、功能说明-------------------------------4 5、使用说明-------------------------------6 6、测量数据记录---------------------------8 7、注意事项和常见故障----------------------9 8、维护及保养-----------------------------11 9、质量保证------------------------------12
1．概述 插回损测试仪是集合自身多年的光纤无源器件和光通信检测仪表的生产和测试经验，充分借鉴了国内外仪表的优点和国内客户的需求，精心研制开发出来的一款精密光检测仪表。它广泛应用于光纤光缆、光无源器件和光纤通信系统的插损和回损测试，是广大生产厂商、科研机构和运营商用于生产检测、研究开发和工程施工维护基本的测试仪器。 （一）特点 (1)测试精度高 通过内置高稳定的激光器，最先进的微电子技术和光检测设备，结合软件技术，使得仪器输出功率稳定、检测速度快、测试范围广。(2)波长自动同步设定 在回损模式下，光源与功率计波长同步切换，不需分别设定波长。功率计模式时，可另行单独设定功率计测试波长。 (3)多种工作模式 该测试仪表集成了回波损耗测试、光功率模块测试和插入损耗测试。 (4)操作简单方便 回损/插损同步测量，无需按键切换。回损/插损测试值分别在一台仪器上的两个液晶窗口同时显示，测试结果一目了然。通过操作“Zero按键”。和“Ref按键”程序会自动保存相应的校正数据，当仪器断电后再开机，被保存的数据立即生效不需要重复校准，简化测试过程。(5)人体工学设计 仪器采用高质量金属外壳，确保仪器性能不受生产环境下可能存在的电气干扰。经久耐用的按键具有完美舒适的手感。 (6)光源/光功率计接口采用灵巧设计，便于清洁 光源/光功率计均采用活动接口，可轻易卸下以便对光探测器进行清洁或更换其它型号适配器如（FC/SC/ST/2.5mm通用/1.25mm通用/MT-RJ 等，用于测试各种型号跳线。）同时也便于对光源接口内侧APC适配器的清洁。(注意：拆卸时，只需旋转光源/光功率计接口并拔下接口即可) (7)USB通讯接口
关于单模无源器件回波损耗的分析 张亮，冯杰 （Linkstar Communication Technology，PLC） 1、引言 光纤与光纤的连接，光纤与光学无源器件的连接中，由于连接界面存在折射率不连续导致一部分光沿着入射路径返回（菲涅尔反射-回波）。传输线路中多级光器件产生回波，较高的反射光被回送到发光器件, 会导致光源输出不稳定，接收装置产生噪声，在双向传输系统中会产生串扰，线宽、频率方面的干扰，最终造成发射光的不稳定，进而产生系统误码，回损较大时，将严重影响传输系统的传输性能。回波损耗：Return Loss/Relflection Loss，表示入射功率与反射功率比，单位：dB RL(dB)=10log P i P r =?20log|Γ| 等式中P i表示入射光功率，P r表示反射光功率，Γ表示反射系数（Reflection Coefficient）。一般情况RL越大越好。 工程上通常采用在光纤连接处施加折射率匹配剂(Linkstar采用W02UV 胶)或保持连接端面紧密物理接触(Physical contact，PC)两种方法减少菲涅耳 反射，提高回波损耗。单模光纤斜面连接时，使回射光的入射角大于光纤临界角余角，从而回射光进入包层最终泄漏出去。因此适当选择端面倾角可以降低RL。 2、高斯光束间耦合 单模光纤的模场近似高斯分布（正态分布）。由高斯光束模式耦合理论可以得到单模光纤连接的耦合效率。 设光纤基模光斑直径为2ω，纤芯折射率为n1，包层折射率n2，连接间隙折射率n0。 1、当两光纤存在轴向间隙D时（图1所示），耦合效率T D为： T D=(1+Z2)?1(1) 式(1)中Z为归一化间隙距离 Z=D?λ0 2 图1.光纤间存在D间距
射频中的回波损耗，反射系数，电压驻波比以及S参数的含义 和关系 回波损耗，反射系数，电压驻波比, S11这几个参数在射频微波应用中经常会碰到, 他们各自的含义如下: 回波损耗(Return Loss): 入射功率/反射功率, 为dB数值反射系数(Г): 反射电压/入射电压, 为标量 电压驻波比(Voltage Standing Wave Ration): 波腹电压/波节电压 S参数: S12为反向传输系数，也就是隔离。S21为正向传输系数，也就是增益。S11为输入反射系数，也就是输入回波损耗，S22为输出反射系数，也就是输出回波损耗。四者的关系： VSWR=(1+Г)/(1-Г) (1) S11=20lg(Г) (2) RL=-S11 (3) 以上各参数的定义与测量都有一个前提，就是其它各端口都要匹配。这些参数的共同点：他们都是描述阻抗匹配好坏程度的参数。其中，S11实际上就是反射系数Г，只不过它特指一个网络1号端口的反射系数。反射系数描述的是入射电压和反射电压之间的比值，而回波损耗是从功率的角度来看待问题。而电压驻波的原始定义与传输线有关，将两个网络连接在一起，虽然我们能计算出连接之后的电压驻波比的值，但实际上如果这里没有传输线，根本不会存在驻波。我们实际上可以认为电压驻波比实际上是反射系数的另一种表达方式，至于用哪一个参数来进行描述，取决于怎样方便，以及习惯如何。 以二端口网络为例，如单根传输线，共有四个S参数：S11，S12，S21，S22，对于互易网络有S12＝S21，对于对称网络有S11＝S22，对于无耗网络，有S11*S11+S21*S21＝1，即网络不消耗任何能量，从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。在高速电路设计中用到的微带线或带状线，都有参考平面，为不对称结构（但平行双导线就是对称结构），所以S11不等于S22，但满足互易条件，总是有S12＝S21。假设Port1为信号输入端口，Port2为信号输出端口，则我们关心的S参数有两个：S11和S21，S11表示回波损耗，也就是有多少能量被反射回源端（Port1）了，这个值越小越好，一般建议S11<0.1，即－20dB，S21表示插入损耗，也就是有多少能量被传输到目的端（Port2）了，这个值越大越好，理想值是1，即0dB，越大传输的效率越高，一般建议S21>0.7，即－3dB，如果网络是无耗的，那么只要Port1上的反射很小，就可以满足S21>0.7的要求，但通常的传输线是有耗的，尤其在GHz以上，损耗很显著，即使在Port1上没有反射，经过长距离的传输线后，S21的值就会变得很小，表示能量在传输过程中还没到达目的地，就已经消耗在路上了。
S参数的作用S参数的由来和含义 驻波比与回波损耗的关系 [转]S参数的含义和用途 (2012-02-17 03:29:59) 中心议题： ?S参数介绍的由来和含义 ?S参数的使用范围 ?S参数在电路仿真中的应用 解决方案： ?对于高频电路，需要采用网络法来进行分析，此时需要用到S参数 ?可以使用元器件厂家的S参数也可以自己搭建测试电路使用网络分析仪来测得S参数 ?要想深刻的理解S参数，需要具备足够的高频电子电路的基础知识
在进行射频、微波等高频电路设计时，节点电路理论已不再适用，需要采用分布参数电路的分析方法，这时可以采用复杂的场分析法，但更多地时候则采用微波网络法来分析电路，对于微波网络而言，最重要的参数就是S参数。在个人计算机平台迈入GHz阶段之后，从计算机的中央处理器、显示界面、存储器总线到I/O接口，全部走入高频传送的国度，所以现在不但射频通信电路设计时需要了解、掌握S参数，计算机系统甚至消费电子系统的设计师也需要对相关知识有所掌握。 S参数的作用S参数的由来和含义 在低频电路中，元器件的尺寸相对于信号的波长而言可以忽略(通常小于波长的十分之一)，这种情况下的电路被称为节点(Lump)电路，这时可以采用常规的电压、电流定律来进行电路计算。其回路器件的基本特征为： ?具体来说S参数就是建立在入射波、反射波关系基础上的网络参数，适于微波电路分析，以器件端口的反射信号以及从该端口传向另一端口的信号来描述电路网络。 ?针对射频和微波应用的综合和分析工具几乎都许诺具有用S参数进行仿真的能力，这其中包括安捷伦公司的ADS（Advanced Design System），ADS被许多射频设计平台所集成。 ?在进行需要较高频率的设计时，设计师必须利用参数曲线以及预先计算的散射参数（即S-参数）模型，才能用传输线和器件模型来设计所有物理元件。 ?电阻：能量损失（发热） ?电容: 静电能量 ?电感: 电磁能量 但在高频微波电路中，由于波长较短，组件的尺寸就无法再视为一个节点，某一瞬间组件上所分布的电压、电流也就不一致了。因此基本的电路理论不再适用，而必须采用电磁场理论中的反射及传输模式来分析电路。元器件内部电磁波的进行波与反射波的干涉失去了一致性，电压电流比的稳定状态固有特性再也不适用，取而代之的是“分布参数”的特性阻抗观念，此时的电路被称为分布（Distributed）电路。分布参数回路元器件所考虑的要素是与电磁波的传送与反射为基础的要素，即： ?反射系数 ?衰减系数 ?传送的延迟时间 分布参数电路必须采用场分析法，但场分析法过于复杂，因此需要一种简化的分析方法。微波网络法广泛运用于微波系统的分析，是一种等效电路法，在分析场分布的基础上，用路的方法将微波元件等效为电抗或电阻器件，将实际的导波传输系统等效为传输线，从而将实际的微波系统简化为微波网络，把场的问题转化为路的问题来解决。 一般地，对于一个网络有Y、Z和S参数可用来测量和分析，Y称导纳参数，Z称为阻抗参数，S称为散射参数；前两个参数主要用于节点电路，Z和Y参数对于节点参数电路分析非常有效，各参数可以很方便的测试；但在处理高频网络时，等效电压和电流以及有关的阻抗和导纳参数变得较抽象。与直接测量入射、反射及传输波概念更加一致的表示是散射参数，
网络变压器原理图和绕制方法& &及对插入损耗和回波损耗的影响 随着互联网和局域网通讯速率的提高，对网络变压器频率特性，尤其是高频特性的要求也越来越高，例如近来BEL公司推出的用于万兆以太网的网络变压器，要求在200MHZ,400MHZ 600MHZ等频率点上其插入损耗相应地不超过1DB,1.5DB,2DB.要达到这样要求，除了选用高频率特性好的磁环，合理选择线圈的匝数外，还要研发，编制出一套使频率特性向高频延伸的制作工艺。因为，采用不同工艺制作出来的网络变压器，即使其电路原理图，所用材料，线圈的匝数等完全相同，其频率特性相差仍然很大。 在100MHZ至600MHZ频区，元器件的分布参数，引线的长短和走向，焊点的位置以及线圈是否浸滴轻漆或RTV(硅橡胶)等不大引人注意的因素都对网络变压器频率特性有影响。并且这些因素都是由电路的分布参数决定的，很难建立一个物理模型来进行精确计算。但是采用实验的方法，却很容易观察到它们对网络变压器频率特性的影响。 在网络变压器诸多频率特性中，插入损耗和回波损耗最为重要。插入损耗是表示网络变压器对通过它的信号衰减程度的指标。因此，在网络分析器屏幕上显示的插入损耗曲线越逼近0DB水平线，衰减越小。回波损耗是表示网络变压器对信号源内阻与负载电阻带来失配程度的指标。在网络分析器屏幕上显示的回波损耗曲线，相对于0DB 水平线越低，则阻抗匹配越好。因为在阻抗匹配良好的情况下，回波损耗曲线一般在-40DB以下。 下面以用于万兆以太网的网络变压器为例来介绍几个影响网络变压器插入损耗和回波损耗的制作工艺 1，网络变压器的原理图和绕制方法 图1所示是一个1;1的典型网络变压器的原理图，从原理图看到，网络变压器由变压器和扼流圈两部分组成。变压器是由绕在磁环上的带中心抽头的两组线圈组成。扼流圈是由绕在另一磁环上的无中心抽头的两组线圈组成，为了方便，人们习惯将原理图中的变压器称为T件，把扼流圈称为K件。
【实验名称】 光纤连接器的回波损耗测试 在使用光通信中的光器件时，我们非常关心器件的性能，因为它可能是产生问题的一个主要环节。器件的性能通常用一系列参数，如插入损耗，回波损耗，隔离度，偏振度，耦合比等指标来描述。有很多情况下，由于种种原因可能我们需要知道一个器件的实际性能，这就要求我们不但要熟悉各器件的参数指标，同时还要掌握一些测试器件参数的方法。插入损耗和回波损耗等是描述器件性能的基本参数，本实验主要介绍无源光器件回波损耗的测试原理和测试方法。 【实验目的】 1. 了解回波损耗的概念及其在光通信系统中的意义； 2. 掌握回波损耗的测试原理和测试方法； 3. 掌握光纤熔接技术和常用测试仪器的使用方法，培养动手能力和实验技能。 【实验原理】 1.回波损耗的概念 回波损耗源于电缆链路中由于阻抗不匹配而产生反射的概念。这种阻抗不匹配主要发生在有连接器的地方,也可能发生于各种缆线的特性阻抗发生变化的地方。在光通信中光传输的的光纤链路上，经常需要进行光纤与光纤，光纤与器件，器件与仪器等进行连接。在连接过程中，光纤端面，器件的光学表面等对其内传输地光不可避免地产生反射。这种回波一方面造成了传输光功率的耗损，另一方面也会对一些器件的工作产生干扰，例如反射回波能造成激光器输出功率的抖动和频率的变化，有时甚至是破坏。但在另外一些情况下，反射回波却可以加以利用。在光通信中，已对回波损耗进行了详细规定（请参看标准G.957）。 设和分别表示入射和回波反射功率，单位可以是瓦()或者毫瓦(mw )；定义回波反射光功率与入射光功率之比为回波损耗，即 I P r P w l R I r l P P R = （1） （1）式中得到的是除法计算的比值，对于多个器件存在时，需要计算乘积，在光通信中很不方便。若将以分贝表示（单位为）时，上述的乘积运算就化为加减运算，故 l R dB I r l P P R log 10?= （2） 注意：若、采用dBw 或单位时，应采用下式计算才是正确的 r P I P dBm l R r I l P P R ?= （3） 【实验内容】? 1. 待测器件的输入功率与回波功率测量 由回波损耗定义可知，对于光纤链路中的任意器件而言，要测量其回波损耗，就需l R ? 为方便计算，本实验所测功率的单位全部采用 dBm
回波损耗 一．专业术语: 插入损耗—Return Loss 光反射测量计---Optical ReflectometerOR 光回损---Optical Return LossORL 二．回波损耗:当光传输在某一光器件中时，总有部分光被反射回来，光器件中回波主要由菲涅尔反射（由于折射率变化引起）、后向瑞利散射（杂质微粒引起）以及方向性等因素产生的。它是指在光线连接处，后向反射光相对输入光的比率的分贝数。 回波损耗RL计算方法为：RL(dB)=－10lg(反射光功率/入射光功率) 较高的反射光被回送到发光器件, 对发出激光产生噪音, 线宽, 频率方面的干扰, 最终造成发射光的不稳定, 进而产生系统误码, 回损较大时, 将严重影响传输系统的传输性能不匹配主要发生在连接器的地方，但也可能发生于电缆中特性阻抗发生变化的地方，所以施工的质量是提高回波损耗的关键。 回波损耗愈大愈好，以减少反射光对光源和系统的影响。 尽量将光纤端面加工成球面或斜球面是改进回波损耗的有效方法。 三.回损形成的原因 高反射的形成原因 –因光纤接口、法兰盘、光盘的SC/SC适配器、FC/SC适配器等器件的不洁、 –接触不充分或过紧 –尾纤被挤压等情况 –尾纤的曲率半径过小 –光接头接触点湿度过大，会使光纤接口处形成反射膜，从而导致反射过大 –光接头，法兰盘的物理损伤 –纤芯熔接不好 三.回波损耗指标简介： 回波损耗是数字电缆产品的一项重要指标，回波损耗合并了两种反射的影响，包括对标称阻抗（如：100Ω）的偏差以及结构影响，用于表征链路或信道的性能。它是由于电缆长度上特性阻抗的不均匀性引起的，归根到底是由于电缆结构的不均匀性所引起的。由于信号在电缆中的不同地点引起的反射，到达接收端的信号相当于在无线信道传播中的多径效应，从而引起信号的时间扩散和频率选择性衰落，时间扩散导致脉冲展宽，使接收端信号脉冲重叠而无法判决。信号在电缆中的多次反射也导致信号功率的衰减，影响接收端的信噪比，导致误码率的增加，从而也限制传输速度。在生产数字缆的过程中，电缆的回波损耗指标容易出现不合格。 四.改进回波损耗的方法 尽量将光纤端面加工成球面或斜球面是改进回波损耗的有效方法。 1.球面接触 将装有光纤的插针体端面加工成球面，球面曲率半径一般为25mm-60mm,当两个插针体接触时，其回波损耗可以达到50dB以上。
光隔离器的插入损耗、反向隔离度、回波损耗的测试 一．实验目的和任务 1．了解光隔离器的工作原理和主要功能。 2．了解光隔离器各参数的测量方法。 3．测量光隔离器的插入损耗、反向隔离度、回波损耗参数。 二．实验原理 光隔离器又称为光单向器，是一种光非互易传输无源器件，该器件用来消除或抑制光纤信道中产生的反向光，由于这类反向光的存在，导致光路系统间将产生自耦合效应，使激光器的工作变得不稳定和产生系统反射噪声，使光纤链路上的光放大器发生变化和产生自激励，造成整个光纤通信系统无法正常工作。若在半导体激光器输出端和光放大器输入或输出端连接上光隔离器，减小反射光对LD的影响，因此，光隔离器是高码速光纤通信系统、精密光纤传感器等高技术领域必不可少的元器件之一。 光隔离器是利用了磁光晶体的法拉第效应，其组成元件有：光纤准直器（Optical Fiber Collimator）、法拉第旋转器（Faraday Rotator）和偏振器（Polarizator）。隔离器按照偏振特性来分，有偏振相关型和偏振无关型。它们的原理图如图1.1和图1.2所示： 图1.1 偏振相关的光隔离器 图1.2 偏振无关的光隔离器
对于偏振相关光隔离器，光通过法拉第旋转器时，在磁场作用下，光偏振方向旋转角为FHL =φ，式中H 为磁场强度，L 为法拉第材料长度，F 为材料的贾尔德系数。如图 1.1，当输入光通过垂直偏振起偏器后，成为垂直偏振光，经过法拉第旋转器旋转了045，而检偏器偏振方向和起偏器偏振方向成045角，使得光线顺利通过，而反射回来的偏振光经过检偏器、法拉第旋转器以后，继续沿同一方向旋转045，即偏振方向刚好与起偏器偏振方向垂直，则光无法反向通过。由于只有垂直偏振的光能通过光隔离器，因此称为偏振相关光隔离器。 偏振无关光隔离器如图1.2所示，图1.2(a)为光隔离器正向输入。当包含两个正交偏振的输入光波被一个偏振分束器分离，变为垂直偏振光和平行偏振光。这两束光通过法拉第旋转器，沿同一方向旋转045，再通过λ/2波片旋转045，垂直偏振光变为平行偏振光，平行偏振光变为垂直偏振光，经过偏振分束器合为一束光输出。图1.2(b)是反向输入光的偏振态在隔离器中的演化过程。在SWP 水平偏振态光折射，垂直偏振态光透射，则光不能从正向输入端输出。 （一） 光隔离器插入损耗测试的实验原理 光隔离器的插入损耗是光隔离器正向接入时，输出光功率相对输入光功率的比率（以dB 为单位）。假设光隔离器的正向输入光功率为正1P ，输出光功率为正2P ，则其计算公式 为： 正正 21lg 10P P Insertloss = （1-1） 其插入损耗实验原理图如图1.3所示。 光隔离器 图1.3 光隔离器插入损耗测量原理图 （二） 光隔离器隔离度测试的实验原理 反向隔离度是隔离器最重要的指标之一，它表征光隔离器对反向传输光的隔离能力。将光隔离器按图1.4反向接入，假设光隔离器反向输入光功率为反1P ，输出光功率 为反2P 。则光隔离器隔离度计算公式为：
射频中回波损耗，反射系数，电压驻波比以及S参数的含义和关系 回波损耗，反射系数，电压驻波比, S11这几个参数在射频微波应用中经常会碰到, 他们各自的含义如下: 回波损耗(Return Loss): 入射功率/反射功率, 为dB数值 反射系数(Г): 反射电压/入射电压, 为标量 电压驻波比(Voltage Standing Wave Ration): 波腹电压/波节电压S参数: S12为反向传输系数，也就是隔离。S21为正向传输系数，也就是增益。S11为输入反射系数，也就是输入回波损耗，S22为输出反射系数，也就是输出回波损耗。 四者的关系： VSWR=(1+Г)/(1-Г) (1) S11=20lg(Г) (2) RL=-S11 (3) 以上各参数的定义与测量都有一个前提，就是其它各端口都要匹配。这些参数的共同点：他们都是描述阻抗匹配好坏程度的参数。其中，S11实际上就是反射系数Г，只不过它特指一个网络1号端口的反射系数。反射系数描述的是入射电压和反射电压之间的比值，而回波损耗是从功率的角度来看待问题。而电压驻波的原始定义与传输
线有关，将两个网络连接在一起，虽然我们能计算出连接之后的电压驻波比的值，但实际上如果这里没有传输线，根本不会存在驻波。我们实际上可以认为电压驻波比实际上是反射系数的另一种表达方式，至于用哪一个参数来进行描述，取决于怎样方便，以及习惯如何。回波损耗、反射系数、电压驻波比以及S参数的物理意义:以二端口网络为例，如单根传输线，共有四个S参数：S11，S12，S21，S22，对于互易网络有S12＝S21，对于对称网络有S11＝S22，对于无耗网络，有S11*S11+S21*S21＝1，即网络不消耗任何能量，从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。在高速电路设计中用到:以二端口网络为例，如单根传输线，共有四个S参数：S11，S12，S21，S22，对于互易网络有S12＝S21，对于对称网络有S11＝S22，对于无耗网络，有S11*S11+S21*S21＝1，即网络不消耗任何能量，从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。在高速电路设计中用到的微带线或带状线，都有参考平面，为不对称结构（但平行双导线就是对称结构），所以S11不等于S22，但满足互易条件，总是有S12＝S21。假设Port1为信号输入端口，Port2为信号输出端口，则我们关心的S参数有两个：S11和S21，S11表示回波损耗，也就是有多少能量被反射回源端（Port1）了，这个值越小越好，一般建议S11<0.1，即－20dB，
回波损耗、反射系数、电压驻波比以及S参数的物理意义 以二端口网络为例，如单根传输线，共有四个S参数：S11，S12，S21，S22，对于互易网络有S12＝S21，对于对称网络有S11＝S22，对于无耗网络，有 S11*S11+S21*S21＝1，即网络不消耗任何能量，从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。在高速电路设计中用到 以二端口网络为例，如单根传输线，共有四个S参数：S11，S12，S21，S22，对于互易网络有S12＝S21，对于对称网络有S11＝S22，对于无耗网络，有 S11*S11+S21*S21＝1，即网络不消耗任何能量，从端口1输入的能量不是被反射回端口1就是传输到端口2上了。在高速电路设计中用到的微带线或带状线，都有参考平面，为不对称结构（但平行双导线就是对称结构），所以S11不等于 S22，但满足互易条件，总是有S12＝S21。假设Port1为信号输入端口，Port2为信号输出端口，则我们关心的S参数有两个：S11和S21，S11表示回波损耗，也就是有多少能量被反射回源端（Port1）了，这个值越小越好，一般建议 S11<0.1，即－20dB，S21表示插入损耗，也就是有多少能量被传输到目的端（Port2）了，这个值越大越好，理想值是1，即0dB，越大传输的效率越高，一般建议S21>0.7，即－3dB，如果网络是无耗的，那么只要Port1上的反射很小，就可以满足S21>0.7的要求，但通常的传输线是有耗的，尤其在GHz以上，损耗很显著，即使在Port1上没有反射，经过长距离的传输线后，S21的值就会变得很小，表示能量在传输过程中还没到达目的地，就已经消耗在路上了。 对于由2根或以上的传输线组成的网络，还会有传输线间的互参数，可以理解为近端串扰系数、远端串扰系统，注意在奇模激励和偶模激励下的S参数值不同。 需要说明的是，S参数表示的是全频段的信息，由于传输线的带宽限制，一般在高频的衰减比较大，S参数的指标只要在由信号的边缘速率表示的EMI发射带宽范围内满足要求就可以了。 回波损耗，反射系数，电压驻波比, S11这几个参数在射频微波应用中经常会碰到, 他们各自的含义如下: 回波损耗(Return Loss): 入射功率/反射功率, 为dB数值 反射系数(Г): 反射电压/入射电压, 为标量 电压驻波比(Voltage Standing Wave Ration): 波腹电压/波节电压 S参数: S12为反向传输系数，也就是隔离。S21为正向传输系数，也就是增益。