光纤损耗大存在的因素
光纤熔接包处损耗变大，是常见的故障，原因通常有3个：
1、光纤熔接处开裂，可能的原因有：当初熔接时存在缺陷；光缆遭受外力拉伸；熔接点塑料护套、固定金属棒与光纤热膨胀系数差异，反复的温度变化引起伸缩。显然排除故障时必须重新熔接光纤。
2、熔接包内盘纤变形失园而出现角度，导致损耗变大。可能的原因有：光缆遭受外力拉伸；因温度变化热涨冷缩引起。排除故障时只需重新整理盘纤，保证圆形、消除角度。
3、熔接包内进水并侵入熔接处的裸纤，导致光信号散射损失。排除故障时要打开熔接包清除积水，并晒干熔接处，尽量散尽水分，或者重新熔接。
光纤传输损耗的产生原因是多方面的，在光纤通信网络的建设和维护中，最值得关注的是光纤使用中引起传输损耗的原因以及如何减少这些损耗
光纤使用中引起的传输损耗主要有
1接续损耗
2光纤本质造成的损耗、
3熔接不当所报造成的损耗和
4活动接头（光纤适配器及光纤跳线）造成的损耗和
5非接续损耗（弯曲损耗和其它施工因素和应用环境所造成的损耗）
接续损耗
（1）光纤固有损耗主要源于光纤模场直径不一致；光纤芯径失配；纤芯截面不圆；纤芯与包层同心度不佳等原因；其中影响最大的是模场直径不一致。
（2）熔接损耗非本征因素的熔接损耗主要由轴向错位；轴心（折角）倾斜；端面分离（间隙）；光纤端面不完整；折射率差；光纤端面不清洁以及接续人员操作水平、操作步骤、熔接机电极清洁程度、熔接参数设置、工作环境清洁程度等其他因素造成。
（3）活动接头损耗非本征因素的活动接头损耗主要由活动连接器质量差、接触不良、不清洁以及与熔接损耗相同的一些因素（如轴向错位、端面间隙、折角、折射率差等）造成。
解决接续损耗的方案
（1）工程设计、施工和维护工作中应选用特性一致的优质光纤一条线路上尽量采用同一批次的优质品牌裸纤，以求光纤的特性尽量匹配，使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到最低程度。
（2）光缆施工时应严格按规程和要求进行
挑选经验丰富的施工人员光缆配盘时尽量做到整盘配置（单盘≥500-800米），以尽量减少接头数量。敷设时严格按缆盘编号和端别顺序布放，使损耗值达到最小。
（3）挑选经验丰富训练有素的接续人员进行接续和测试
接续人员的水平直接影响接续损耗的大小，接续人员应严格按照光纤熔接工艺流
程进行接续，严格控制接头损耗，熔接过程中时刻使用光域反射仪（OTDR）进行监测（接续损耗≤0.08dB/个），不符合要求的应重新熔接。
使用光时域反射仪（OTDR）时，应从两个方向测量接头的损耗，并求出这两个结果的平均值，消除单向OTDR测量的人为因素误差。
（4）保证接续环境符合要求
严禁在多尘及潮湿的环境中露天操作，光缆接续部位及工具、材料应保持清洁，不得让光纤接头受潮，准备切割的光纤必须清洁，不得有污物。
光纤切割后不得在空气中暴露时间过长尤其是在多尘潮湿的环境中。接续环境温度过低时，应采取必要的升温措施。
非接续损耗及其解决方案
2.1非接续损耗
光纤使用中引起的非接续损耗主要有弯曲损耗和其它施工因素及应用环境造成的损耗。
(1)弯曲造成的辐射损耗当光纤受到很大的弯折，弯曲半径与其纤芯直径具有可比性时，它的传输特性会发生变化。大量的传导模被转化成辐射模，不再继续传输，而是进入包层被涂覆层或包层吸收，从而引起光纤的附加损耗。光纤的弯曲损耗有宏弯曲损耗和微弯曲损耗两种类型。
①宏弯损耗光纤的曲率半径比光纤直径大的多的弯曲(宏弯)引起的附加损耗，主要原因有：路由转弯和敷设中的弯曲；光纤光缆的各种预留造成的弯曲(预留圈、各种拿弯、自然弯曲)；接头盒中光纤的盘留、机房及设备内尾纤的盘绕等。
②微弯损耗光纤轴产生μm级的弯曲(微弯)引起的附加损耗，主要原因有：光纤成缆时，支承表面微小的不规则引起各部分应力不均匀而形成的随机性微弯；纤芯与包层的分界面不光滑形成的微弯；光缆敷设时，各处张力不均匀而形成的微弯；光纤受到的侧压力不均匀而形成的微弯；光纤遇到温度变化，因热胀冷缩形成的微弯。
(2)其它施工因素和应用环境造成的损耗
①不规范的光缆上架引起的损耗。层绞式松套结构光缆容易产生此类损耗，原因在于，其一是光缆上架处多根松套管相互扭绞；其二是使用扎带将松套管绑扎到接头盒的容纤盘卡口时，使松套管出现急弯；其三是光缆上架时金属加强构件与光纤松套管出现上下错位。这些因素会引起损耗增大。
②热缩不良的热熔保护引起的损耗。原因主要有，其一是热熔保护管自身的质量问题，热熔后出现扭曲，产生气泡；其二是熔接机的加热器加热时，加热参数设置不当，造成热熔保护管变形或产生气泡；其三是热缩管不干净、有灰尘或沙砾，热熔时对接续点有损伤，引起损耗增大。
③直埋光缆不规范施工引起的损耗。原因在于，其一是光缆埋深不够，受到载重物体碾压后受损；其二是光缆路由选择不当，因环境和地形变化使光缆受到超出其容许负荷范围的外力；其三是光缆沟底不平，光缆出现拱起、挂起现象，回填后有残余应力；其四是其它原因造成光缆外护层受损伤而进水，造成氢损。
④架空光缆不规范施工引起的损耗。原因主要有，其一是在光缆敷设施工中，光缆打小圈、弯折、扭曲及打背扣，牵引时猛拉、出现浪涌，瞬间最大牵引力过大；其二是光缆挂钩使用不当，卡挂方向不一致出现蛇行弯，间隔过于稀疏，光缆因垂度过大而受力；其三是盘留于杆上的光缆未固定牢固，光缆受到长期外力和短期冲击力而遭到损伤；其四是光缆布防太紧，没考虑光缆的自然伸长率；其五是其它原因造成光缆外护层受损伤而进水，造成氢损。
⑤管道光缆不规范施工引起的损耗。原因在于，其一是光缆采用网套法布防时，牵引速度控制不好，光缆出现打背扣、浪涌；其二是穿放光缆时，没有布防塑料子管，光缆被擦伤；其三是其它原因造成光缆外护层受损伤而进水，造成氢损。
⑥机房、设备内尾纤和光纤跳线绑扎、盘绕不规范，出现交叉缠绕等现象造成损耗。
⑦光缆接头盒质量不良，接头盒封装、安装不规范，因外界作用造成接头盒受到损伤等，造成进水而出现氢损。
⑧光缆在架设过程中的拉伸变形，接续盒中夹固光缆压力太大，容纤盘中热熔管卡压过紧，容纤盘中光纤盘绕不规范等引起的损耗。
2.2解决非接续损耗的方案
(1)工程查勘设计、施工中，应选择最佳路由和线路敷设方式。
(2)组建、选择一支高素质的施工队伍，保证施工质量，这一点至关重要，任何施工中的疏忽都有可能造成光纤损耗增大。
(3)设计、施工、维护中，积极采取切实有效的光缆线路“四防”措施(防雷、防电、防蚀、防机械损伤)，加强防护工作。
(4)使用支架托起缆盘布放光缆，不要把缆盘放倒后采用类似从线轴上放的办法布放光缆，不要让光缆受到扭力。光缆布放时，应统一指挥，加强联络，要采用科学合理的牵引方法。布防速度不应过快；连续布防长度不宜过长，必要时应采用倒“8”字，从中间向两头布放。在拐弯处等有可能损伤光缆的地方一定要小心并采取必要的保护手段。遇到在闹市区布放光缆等需要临时盘放光缆的情况时，使用8字形盘留，不让光缆受到扭力。
(5)光缆布放时，必须注意允许的额定拉力和弯曲半径的限制，在光缆敷设施工中，严禁光缆打小圈及弯折、扭曲，防止打背扣和浪涌现象。牵引力不超过光缆允许的80%，瞬间最大牵引力不超过100%，牵引力应加在光缆的加强件上，特别注意不能猛拉和发生扭结现象。光缆转弯时弯曲半径应不小于光缆外径的15～20倍。
(6)不要使用劣质的，尤其是已经弯曲变形的热缩套管，这样的套管在热缩时内部会产生应力，施加在光纤上使损耗增加。携带、存放套管时，注意清洁，不要让异物进入套管。
(7)在接续操作时，要根据收容盘的尺寸决定开剥长度，尽量开剥长一些，使光纤较从容的盘绕在收盘内(盘留长度为60～100cm)。应该重视熔接后光纤的收容(光纤的盘纤和固定)，盘纤时，盘圈的半径越大，弧度越大，整个线路的损耗越小，所以一定要保持一定的半径(R≥40mm)，避免产生不必要的损耗，大芯数光缆接续的关键在收容。接续操作时，开缆刀切入光缆的深度要把握好，不要把松套管压扁使光纤受力。采用合格接头材料并按照规范和操作要求，正确封装、安装接头盒。
(8)机房内尽量整洁，尾纤应该有圈绕带保护，或单独给尾纤使用一个线，不使尾纤之间或与其他连线之间交叉缠绕，也尽量不要把尾纤(即使是临时使用)放在脚可以踩到的地方。光缆终端时注意避免跳线在走线中出现直角，特别是不应用塑料带将跳线扎成为直角，否则光纤因长期受应力影响引起损耗增大。跳线在拐弯时应走曲线，弯曲半径应不小于40
mm。布放中要保证跳线不受力、不受压，以避免跳线长期的应力疲劳。光纤成端操作(OD F)时，不要将尾纤捆扎太紧。
(9)加强光缆线路的日常维护和技术维修工作。
光纤入户(FTTH)是信息时代发展的必然，光网络互联是数字地球的明天。伴随着各级各类光纤通信网络的大量建设和运行，正视和解决光纤使用中引起的传输损耗问题必将在光纤通信工程设计、施工、维护中极大地改善和优化光纤通信网络传输性能。
光纤通信的基本原理 光纤是由单根玻璃光纤、紧靠纤心的包层、一次涂履层以及套塑保护层组成。纤芯和包层由两种光学性能不同的介质构成，内部的介质对光的折射率比环绕它的介质的折射率高，因此当光从折射率高的一侧射入折射率低的一侧时，只要入射角度大于一个临界值，就会发生反射现象，能量将不受损失。这时包在外围的覆盖层就象不透明的物质一样，防止了光线在穿插过程中从表面逸出。 由发光二极管LED 或注入型激光二极管ILD 发出光信号沿光纤传播，在另一端则有PIN 或APD 光电二极管作为检波器接收信号。为确保信号的有效传输，在光发送端之前需增加光放大器，以提高入纤的光功率，在接收端的光电检测器之后将微信号进行放大，以提高接收能力。 光纤类型 根据光在光纤中的传播方式可将光纤划分为两种类型：即多模光纤和单模光纤。多模光纤又根据其包层的折射率进一步分为突变型折射率光纤和渐变型折射率光纤。多模光纤主要用于短距离、低速率的通信，用于干线传输网建设的光纤主要有三种，即G.652 常规单模光纤、G.653 色散位移单模光纤和G.655 非零色散位移光纤。而其中的G.65 3 光纤除了在日本等国家的干线网上有应用之外，在我国的干线网上几乎没有应用。G.655 光纤中的新型光纤最多，如低色散斜率光纤、大有效面积光纤、无水峰光纤等。 G.652 单模光纤：在C 波段1530 ～1565 nm 和L 波段1565 ～1625nm 的色散较大，系统速率达到2.5 Gbit/s 以上时，需要进行色散补偿，在10 Gbit/s 时系统色散补偿成本较大，它是目前传输网中敷设最为普遍的一种光纤。 G.653 色散位移光纤：在C 波段和L 波段的色散很小，在1550nm 是零色散，系统速率可达到20 Gbit/s 和40 Gbit/s ，是单波长超长距离传输的最佳光纤。但是，由于其零色散的特性，在采用DWDM 扩容时会出现非线性效应，产生四波混频（FWM ），导致信号串扰，因此不太适用于DWDM 。 G.655 非零色散位移光纤：在C 波段和L 波段的色散较小，避开了零色散区，既抑制了四波混频，也可以开通高速系统。新型的G.655 光纤可以使有效面积扩大到一般光纤的1.5 ～2 倍，大有效面积可以降低功率密度，减少光纤的非线性效应。 光纤的优点 传输频带宽、通信容量大。 光纤传输损耗低、中继距离长。 光纤传输的信号不受电磁的干扰、保密性强、使用安全。 光纤具有抗高温和耐腐蚀的性能，因而可以抵御恶劣的工作环境。 光纤的体积小、重量轻，便于敷设。 制作光纤的原材料丰富，石英光纤的主要成分是二氧化硅（SiO 2 ）。 光缆的制造： 光缆的制造过程一般分以下几个过程： 光纤的筛选：选择传输特性优良和张力合格的光纤。 光纤的染色：应用标准的全色谱来标识，要求高温不退色不迁移。
光纤损耗 1.光纤的衰减的几种因素及光缆的特性： 造成光纤衰减的主要因素有: 本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等。 本征: 是光纤的固有损耗，包括: 瑞利散射，固有吸收等。 弯曲: 光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成的损耗。 挤压: 光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。 杂质: 光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。 不均匀: 光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。 对接: 光纤对接时产生的损耗，如: 不同轴（单模光纤同轴度要求小于0.8μm），端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。 光缆特性 1) 拉力特性 光缆能承受的最大拉力取决于加强件的材料和横截面积，一般要求大于1km光缆的重量，多数光缆在100～400kg范围。 2) 压力特性 光缆能承受的最大侧压力取决于护套的材料和结构，多数光缆能承受的最大侧压力在100～400kg/10cm。 3）弯曲特性 弯曲特性主要取决于纤芯与包层的相对折射率差△以及光缆的材料和结构。实用光纤最小弯曲半径一般为20～50mm，光缆最小弯曲半径一般为200～500mm，等于或大于光纤最小弯曲半径。在以上条件下，光辐射引起的光纤附加损耗可以忽略，若小于最小弯曲半径，附加损耗则急剧增加。 4）温度特性 光纤本身具有良好的温度特性。光缆温度特性主要取决于光缆材料的选择及结构的设计，采用松套管二次被覆光纤的光缆温度特性较好。温度变化时，光纤损耗增加，主要是由于光缆材料（塑料）的热膨胀系数比光纤材料（石英）大2～3个数量级，在冷缩或热胀过程中，光纤受到应力作用而产生的。在我国，对光缆使用温度的要求，一般在低温地区为-40℃～+40℃，在高温地区为-5℃～+60℃。 2.光纤的连接损耗： 1.永久性光纤连接（又叫热熔）: 这种连接是用放电的方法将连根光纤的连接点熔化并连接在一起。一般用在长途接续、永久或半永久固定连接。其主要特点是连接衰减在所有的连接方法中最低，典型值为0.01~0.03db/点。2Km熔接一个点，但连接时，需要专用设备（熔接机）和专业人员进行操作，而且连接点也需要专用容器保护起来。 2.应急连接（又叫）冷熔: 应急连接主要是用机械和化学的方法，将两根光纤固定并粘接在一起。这种方法的主要特点是连接迅速可靠，连接典型衰减为0.1~0.3db/点。但连接点长期使用会不稳定，衰减也会大幅度增加，所以只能短时间内应急用。 3.活动连接: 活动连接是利用各种光纤连接器件（插头和插座），将站点与站点或站点与光缆连接起来的一种方法。这种方法灵活、简单、方便、可靠，多用在建筑物内的计算机网络布线中。其典型衰减为1db/接头。注：系统衰减余量一般不少于4db。 例：发射功率: －16dbm 功率计接收灵敏度: －29.5dbm 线路衰减: 1.5km×3.5db/km=5.25db 连接衰减: 接头2个衰减为: 2点×1db/点=2db
光纤传输损耗产生的原因和对策 光纤的传输损耗特性是决定光网络传输距离、传输稳定性和可靠性的最重要因素之一。光纤传输损耗的产生原因是多方面的，在光纤通信网络的建设和维护中，最值得关注的是光纤使用中引起传输损耗的原因以及如何减少这些损耗。光纤使用中引起的传输损耗主要有接续损耗(光纤的固有损耗、熔接损耗和活动接头损耗)和非接续损耗(弯曲损耗和其它施工因素和应用环境所造成的损耗)两类。 1、接续损耗及其解决方案 1.1接续损耗 光纤的接续损耗主要包括：光纤本征因素造成的固有损耗和非本征因素造成的熔接损耗及活动接头损耗三种。 (1)光纤固有损耗主要源于光纤模场直径不一致；光纤芯径失配；纤芯截面不圆；纤芯与包层同心度不佳四点；其中影响最大的是模场直径不一致。 (2)熔接损耗非本征因素的熔接损耗主要由轴向错位；轴心(折角)倾斜；端面分离(间隙)；光纤端面不完整；折射率差；光纤端面不清洁以及接续人员操作水平、操作步骤、熔接机电极清洁程度、熔接参数设置、工作环境清洁程度等其他因素造成。 (3)活动接头损耗非本征因素的活动接头损耗主要由活动连接器质量差、接触不良、不清洁以及与熔接损耗相同的一些因素(如轴向错位、端面间隙、折角、折射率差等)造成。 1.2解决接续损耗的方案
(1)工程设计、施工和维护工作中应选用特性一致的优质光纤一条线路上尽量采用同一批次的优质名牌裸纤，以求光纤的特性尽量匹配，使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到最低程度。 (2)光缆施工时应严格按规程和要求进行 配盘时尽量做到整盘配置(单盘≥500米)，以尽量减少接头数量。敷设时严格按缆盘编号和端别顺序布放，使损耗值达到最小。 (3)挑选经验丰富训练有素的接续人员进行接续和测试 接续人员的水平直接影响接续损耗的大小，接续人员应严格按照光纤熔接工艺流程进行接续，严格控制接头损耗，熔接过程中时刻使用光域反射仪(OTDR)进行监测(接续损耗≤0.08dB/个)，不符合要求的应重新熔接。使用光时域反射仪(OTDR)时，应从两个方向测量接头的损耗，并求出这两个结果的平均值，消除单向OTDR测量的人为因素误差。 (4)保证接续环境符合要求 严禁在多尘及潮湿的环境中露天操作，光缆接续部位及工具、材料应保持清洁，不得让光纤接头受潮，准备切割的光纤必须清洁，不得有污物。切割后光纤不得在空气中暴露时间过长尤其是在多尘潮湿的环境中。接续环境温度过低时，应采取必要的升温措施。 (5)制备完善的光纤端面 光纤端面的制备是光纤接续最为关键的工序。光纤端面的完善与否是决定光纤接续损耗的重要原因之一。优质的端面应平整，无毛刺、无缺损，且与轴线垂直，光纤端面的轴线倾角应小于0.3度，呈现一个光滑平整的镜面，且保持清洁，避免灰尘污染。应选用优质的切割刀，并正确使用切割刀切割
一、填空： 1、通信系统的容量通常用比特率·距离积表示，对于光纤通信系统，若仅从光纤的角度考虑，容量受色散限制。 2、G.652光纤有两个低损耗传输窗口，分别为 1.3μm 与 1.55μm 。 3、多模光纤的色散主要是模间色散和模内色散，单模光纤色散主要包括：(1) 模内色散，(2) 偏振模色散。 4、在阶跃折射率分布光纤中，只传输单模的条件是归一化频率V小于 2.405 ，此单模为HE11 模。 5、在光纤通信系统中，光功率通常用dBm来表示，如果耦合进光纤中的光功率为-13 dBm，则相当于0.05 mW光功率。 6、光纤从横截面上看由3部分组成，即：(1) 纤芯，(2) 包层，(3) 涂层。 7、光纤的数值孔径代表光纤的集光能力。 8、光纤耦合器是实现光信号分路/合路的功能器件，是对同一波长的光功率进行分路/合路；波分复用/解复用器的功能是，将若干路不同波长的信号复合后送入同一根光纤中传送，或相反的作用。 9、色散位移光纤与G.652光纤的不同之处是零色散波长移到1.55微米处，其目的是减小该窗口的色散。 10、从通信的角度看，单模光纤与多模光纤在性能上的主要区别为单模光纤色散小。 11、在光通信中，表征光纤性能的两个主要参数是（1）损耗，（2）色散。 12、非零色散位移光纤与色散位移光纤的区别是零色散波长偏离1.55微米波段，其目的是减小非线性效应。
13、渐变折射率分布多模光纤相对于阶跃折射率分布多模光纤的优点是模间色散小。 14、在光纤通信系统中，光功率通常用dBm来表示，单模光纤中为避免产生非线性效应，要求光纤中总功率不超过50mW，则相当于17 dBm。 15、大有效面积光纤的优点是可以减小非线性效应。 16、在1.55 m窗口，单从色散角度考虑，应选择色散位移光纤（非零色散位移光纤或色散位移光纤），但同时考虑四波混频影响，应选择非零色散位移光纤。 17、单模光纤的群速度色散导致的光脉冲展宽与（1）光源线宽及（2）光纤长度有关。 18、从光纤的集光能力考虑，希望数值孔径越大（添“大”或“小”）越好，而从通信速率角度考虑，则希望数值孔径越小（添“大”或“小”）越好。 19、单模光纤除群速度色散外，还有（1）偏振模色散及（2）高阶色散，后者一般只在高速系统中才考虑。 20、渐变折射率分布光纤同普通多模光纤相比，可以减小模间色散，进而提高通信容量。 24、光纤损耗主要包括：材料吸收损耗、散射损耗和辐射损耗。21、光纤是一种具有非线性效应的介质，请举出其中的两种：受激拉曼散射，受激布里渊散射（或克尔效应）。 22、群速度色散补偿的方法有：（1）在线补偿，使用色散补偿光纤，（2）后补偿，使用色散元件，（3）前补偿，预啁啾补偿。 23、大有效面积光纤的优点是可以减小非线性效应。 二、计算题（10分）（光速C=3×108米/秒） 1、某阶跃折射率分布光纤的纤芯折射率为n1=1.5，包层与纤芯的相对折射率差Δ=0.003，纤芯直径2a = 7μm，试问： (1)该光纤的第一高次模的截止波长λc =？ (2)当分别用波长为λ1 = 0.85μm及λ2 = 1.3μm的光波激励该光纤时，能否实 现单模传输？
光纤损耗测试方法及其注意事项1 引言 由于应用和用户对带宽需求的进一步增加和光纤链路对满足高带宽方面的巨大优势，光纤的使用越来越多。无论是布线施工人员，还是网络维护人员，都有必要掌握光纤链路测试的技能。 2004年2月颁布的TIA/ TSB-140测试标准，旨在说明正确的光纤测试步骤。该标准建议了两级测试，分别为： Tier 1（一级），使用光缆损耗测试设备（OLTS）来测试光缆的损耗和长度，并依靠OLTS或者可视故障定位仪（VFL）验证极性； Tier 2（二级），包括一级的测试参数，还包括对已安装的光缆链路的OTDR追踪。? 根据TSB-140标准，对于一条光纤链路来说，一级测试主要包括两个参数：长度和损耗。事实上，早在标准ANSI/TIA/EIA-526-14A 和ANSI/TIA/EIA-526-7中，已经分别对多模和单模光纤链路的损耗测试，定义了三种测试方法（长度的测量，取决于仪表是否支持，如果仪表支持，在测试损耗的同时，长度同时也会测量）。为了方便，我们分别称为：方法A、方法B和方法C。TSB－140就是在这基础上发展而来，与此兼容。 那么这三种方法各有什么特点，怎么操作，应该在什么场合下使用呢？这正是本文要阐述的问题。另外，光纤链路的测试，不同于双绞线链路的测试，又有什么地方需要注意或者有什么原则可以遵循呢？这也是本文想与读者分享的内容。 2 如何测试光纤链路损耗 光纤链路损耗的测试，包含两大步骤：一是设置参考值（此时不接被测链路），二是实际测试（此时接被测链路）。 下面我们具体介绍一下标准中定义的三种测试损耗的方法（以双向测试为例）。 2.1 测试方法A
造成光纤衰减的多种原因 1、造成光纤衰减的主要因素有：本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等。 本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。 弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成损耗。 挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。 杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。 不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。 对接：光纤对接时产生的损耗，如：不同轴(单模光纤同轴度要求小于0.8μm)，端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。 当光从光纤的一端射入，从另一端射出时，光的强度会减弱。这意味着光信号通过光纤传播后，光能量衰减了一部分。这说明光纤中有某些物质或因某种原因，阻挡光信号通过。这就是光纤的传输损耗。只有降低光纤损耗，才能使光信号畅通无阻。 2、光纤损耗的分类 光纤损耗大致可分为光纤具有的固有损耗以及光纤制成后由使用条件造成的附加损耗。具体细分如下： 光纤损耗可分为固有损耗和附加损耗。 固有损耗包括散射损耗、吸收损耗和因光纤结构不完善引起的损耗。 附加损耗则包括微弯损耗、弯曲损耗和接续损耗。 其中，附加损耗是在光纤的铺设过程中人为造成的。在实际应用中，不可避免地要将光纤一根接一根地接起来，光纤连接会产生损耗。光纤微小弯曲、挤压、拉伸受力也会引起损耗。这些都是光纤使用条件引起的损耗。究其主要原因是在这些条件下，光纤纤芯中的传输模式发生了变化。附加损耗是可以尽量避免的。下面，我们只讨论光纤的固有损耗。 固有损耗中，散射损耗和吸收损耗是由光纤材料本身的特性决定的，在不同的工作波长下引起的固有损耗也不同。搞清楚产生损耗的机理，定量地分析各种因素引起的损耗的大小，对于研制低损耗光纤合理使用光纤有着极其重要的意义。 3、材料的吸收损耗 制造光纤的材料能够吸收光能。光纤材料中的粒子吸收光能以后，产生振动、发热，而将能量散失掉，这样就产生了吸收损耗。我们知道，物质是由原子、分子构成的，而原子又由原子核和核外电子组成，电子以一定的轨道围绕原子核旋转。这就像我们生活的地球以及金星、火星等行星都围绕太阳旋转一样，每一个电子都具有一定的能量，处在某一轨道上，或者说每一轨道都有一个确定的能级。距原子核近的轨道能级较低，距原子核越远的轨道能级越高。轨道之间的这种能级差别的大小就叫能级差。当电子从低能级向高能级跃迁时，就要吸收相应级别的能级差的能量。 在光纤中，当某一能级的电子受到与该能级差相对应的波长的光照射时，则位于低能级轨道上的电子将跃迁到能级高的轨道上。这一电子吸收了光能，就产生了光的吸收损耗。 制造光纤的基本材料二氧化硅（SiO2）本身就吸收光，一个叫紫外吸收，另外一个叫红外吸收。目前光纤通信一般仅工作在0.8～1.6μm波长区，因此我们只讨论这一工作区的损耗。 石英玻璃中电子跃迁产生的吸收峰在紫外区的0.1～0.2μm波长左右。随着波长增大，其吸收作用逐渐减小，但影响区域很宽，直到1μm以上的波长。不过，紫外吸收对在红外区工作的石英光纤的影响不大。例如，在0.6μm波长的可见光区，紫外吸收可达1dB／km，在0.8μm波长时降到0.2～0.3dB／km，而在1.2μm波长时，大约只有0.ldB／km。
光纤损耗大存在的因素 光纤熔接包处损耗变大，是常见的故障，原因通常有3个： 1、光纤熔接处开裂，可能的原因有：当初熔接时存在缺陷；光缆遭受外力拉伸；熔接点塑料护套、固定金属棒与光纤热膨胀系数差异，反复的温度变化引起伸缩。显然排除故障时必须重新熔接光纤。 2、熔接包内盘纤变形失园而出现角度，导致损耗变大。可能的原因有：光缆遭受外力拉伸；因温度变化热涨冷缩引起。排除故障时只需重新整理盘纤，保证圆形、消除角度。 3、熔接包内进水并侵入熔接处的裸纤，导致光信号散射损失。排除故障时要打开熔接包清除积水，并晒干熔接处，尽量散尽水分，或者重新熔接。 光纤传输损耗的产生原因是多方面的，在光纤通信网络的建设和维护中，最值得关注的是光纤使用中引起传输损耗的原因以及如何减少这些损耗 光纤使用中引起的传输损耗主要有 1接续损耗 2光纤本质造成的损耗、 3熔接不当所报造成的损耗和 4活动接头（光纤适配器及光纤跳线）造成的损耗和 5非接续损耗（弯曲损耗和其它施工因素和应用环境所造成的损耗） 接续损耗 （1）光纤固有损耗主要源于光纤模场直径不一致；光纤芯径失配；纤芯截面不圆；纤芯与包层同心度不佳等原因；其中影响最大的是模场直径不一致。 （2）熔接损耗非本征因素的熔接损耗主要由轴向错位；轴心（折角）倾斜；端面分离（间隙）；光纤端面不完整；折射率差；光纤端面不清洁以及接续人员操作水平、操作步骤、熔接机电极清洁程度、熔接参数设置、工作环境清洁程度等其他因素造成。 （3）活动接头损耗非本征因素的活动接头损耗主要由活动连接器质量差、接触不良、不清洁以及与熔接损耗相同的一些因素（如轴向错位、端面间隙、折角、折射率差等）造成。 解决接续损耗的方案 （1）工程设计、施工和维护工作中应选用特性一致的优质光纤一条线路上尽量采用同一批次的优质品牌裸纤，以求光纤的特性尽量匹配，使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到最低程度。 （2）光缆施工时应严格按规程和要求进行 挑选经验丰富的施工人员光缆配盘时尽量做到整盘配置（单盘≥500-800米），以尽量减少接头数量。敷设时严格按缆盘编号和端别顺序布放，使损耗值达到最小。 （3）挑选经验丰富训练有素的接续人员进行接续和测试 接续人员的水平直接影响接续损耗的大小，接续人员应严格按照光纤熔接工艺流
【摘要】争对一些单位在光缆敷设中，未按标准、依据进行施工所导致的光缆损耗大，以至于几年后，出现断芯等现象的发生。初步分析，得出损耗大和断芯的原因主要是由于施工队非专业，熔接人员素质不高等原因。文中还给出了事故出现的原因及预防此类事故发生的解决方案和措施。 【关键词】施工损耗大断芯解决方案 一、概述 光缆线路是通信的高速路，它施工方便、重量轻、传输容量大、抗干扰等优点，它可架空、直埋、管道、海底等方式施工，光缆可传输图像、文字及各种形形色色数据信息，光缆施工和熔接的好坏就显的尤为重要，一旦损耗过大，就直接影响通信传输，给通信造成不必要的人力和物力损失，投入运行中的设备，出现断芯等故障，将会给通讯造成巨大的损失，光缆的传输损耗特性是决定光网络传输距离、传输稳定性和可靠性的最重要因素之一，最值得关注是光纤使用引起传输损耗的原因以及如何减少这些损耗，避免断芯产生，这里主要讲架空施工光缆、熔接导致的损耗大的原因及解决方案。 二、施工损耗及解决方案 （一）施工损耗原因：1.在光缆施工中，光缆打小圈、弯曲、扭曲及打背扣、车辆碾压，受力不匀，受金属划伤，造成氢损以及非专业施工队等因素导致光缆内部纤芯受损。2.挂勾方向不一致也会出现蛇行弯，间隔过于稀疏，光缆因垂度过大而受力。3.预留架上的光缆未固定牢固，光缆长期受外力的冲击而遭到损伤。4.布放时光缆太紧，没有考虑光缆的自然伸缩率。5.施工中造成光缆破损而进水，造成氢损。6.光缆接头盒不规范，质量差，安装不规范，因外界作用造成接头盒受损导致进水而受损。7.固定光缆时，接头盒卡扣压的太紧，熔接后热套管卡压过紧而受损。8.机房设备内尾纤与光缆跳线绑扎时，盘绕不规范，出现交叉缠绕等现象造成受损。 （二）解决方案。施工前，须进行开盘测试，看是否与厂家测试数据相符，并进行科学合理配盘。1.选择一支高素质专业的施工队伍，保证施工质量，这一点至关重要，任何施工中的疏忽都有可能造成光缆损耗。2.设计、施工中积极采取切实有效的光缆线路“四害”措施（防雷、防电、防蚀、防机械损伤），加强防护工作。3.要使用支架托起缆盘布放光缆，光缆要从缆盘上方放出，千万不要将缆盘放倒放线，这样会使光缆产生扭力，光缆布放时，应统一指挥，加强联络，确保通信畅通，要采取科学、合理、有序的牵引方法，布线速度要均匀，以10m/min左右，光缆弯曲半径?20D（D为光缆直径），速度不宜过快，连续布放长度不宜过长，必要时可采取用倒“8”字方法进行敷设，也可从中间分别向两端敷设，遇有拐角等处要做好防护措施。4.光缆布放时，必须注意允许的额定拉力和弯曲半径的限制，在光缆施工中严防打小圈及弯曲、扭曲、打背扣和涌浪现象，牵引力不超过允许的80?，瞬间最大牵引力不超过100?，牵引力应加在光缆的加强件上，特别注意千万不要突然猛拉。5.固定光缆盒时用力不要过紧，进入机房的光缆与跳纤绑扎时，用力要得当，严禁互相交叉捆绑。 三、接续损耗及解决方案 （一）接续损耗。光纤的接续损耗主要包括：光纤本征因素造成的固有损耗和非本征因素造成的熔接损耗二种。1.光纤本征因素造成的固有损耗。光纤固有的损耗主要源于光纤模场直径不一致，光纤芯径不匹配，纤芯载面不圆，纤芯与包层同心度不佳，其中影响最大的是模场直径不一致。2.非本征因素造成的熔接损耗熔接损耗非本征因素的熔接损耗主要由轴向错位，轴心（折角）倾斜，端面分离，光纤端面不完整，折射率差，光纤端面不清洁以及接续人员操作水平、操作步骤、熔接机电极清洁程度、熔接参数设置等。 （二）解决接续损耗方案。1.工程设计、施工中应选用特性一致的优质光缆，一条线路上尽可能采用一批的优质名牌光缆，以求光纤的特性尽量匹配，使模场直径对光纤熔接损耗
华侨大学工学院 实验报告 课程名称：光通信技术实验 实验项目名称：实验 1 光纤传输损耗测试 学院：工学院 专业班级：13 光电 姓名：林洋 学号：1395121026 指导教师：王达成
2016 年05月日 预习报告 一、实验目的 1）了解光纤损耗的定义 2）了解截断法、插入法测量光纤的传输损耗 二、实验仪器 20MHz双踪示波器 万用表 光功率计 电话机 光纤跳线一组 光无源器件一套（连接器，光耦合器，光隔离器，波分复用器，光衰减器） 三、实验原理 光纤在波长处的衰减系数为( ) ，其含义为单位长度光纤引起的光功率衰减，单位是 dB/km 。当长度为 L 时， ( ) 10 lg P(L) (dB / km) （公式 1.1 ）L P(0) ITU-T G. 650 、 G.651 规定截断法为基准测量方法，背向散射法 （OTDR 法）和插入法为替代测量方法。本实验采用插入法测量光纤的损耗。 （1 ）截断法：（破坏性测量方法）
截断法是一个直接利用衰减系数定义的测量方法。在不改变注入条件下，分别测出长光纤的输出功率P2 ( ) 和剪断后约2m长度短光纤的输出功率 P1( ) ，按定义计算出() 。该方法测试精度最高。 偏置电路 包层模被测光纤 光源滤模器剥除器 注入系统检测器 放大器 电平测量 图 1.1截断法定波长衰减测试系统装置 （2 ）插入法 插入法原理上类似于截断法，只不过用带活接头的连接软线代替短纤进行参考测量，计算在预先相互连接的注入系统和接受系统之间（参考条 件）由于插入被测光纤引起的功率损耗。显然，功率P 1、 P 2的测量没有 截断法直接，而且由于连接的损耗会给测量带来误差，精度比截断法差一些。所以该方法不适用于光纤光缆制造长度衰减的测量。但由于它具有非破坏性不需剪断和操作简便的优点，用该方法做成的便携式仪表，非常适用于中继段长总衰减的测量。图 1.2示出了两种参考条件下的测试原理 框图。
1引言 由于应用和用户对带宽需求的进一步增加和光纤链路对满足高带宽方面的巨大优势，光纤的使用越来越多。无论是布线施工人员，还是网络维护人员，都有必要掌握光纤链路测试的技能。 2004年2月颁布的TIA/TSB-140测试标准，旨在说明正确的光纤测试步骤。该标准建议了两级测试，分别为： Tier1（一级），使用光缆损耗测试设备（OLTS）来测试光缆的损耗和长度，并依靠OLTS或者可视故障定位仪（VFL）验证极性； Tier2（二级），包括一级的测试参数，还包括对已安装的光缆链路的OTDR追踪。? 根据TSB-140标准，对于一条光纤链路来说，一级测试主要包括两个参数：长度和损耗。事实上，早在标准ANSI/TIA/EIA-526-14A和ANSI/TIA/EIA-526-7中，已经分别对多模和单模光纤链路的损耗测试，定义了三种测试方法（长度的测量，取决于仪表是否支持，如果仪表支持，在测试损耗的同时，长度同时也会测量）。为了方便，我们分别称为：方法A、方法B和方法C。TSB－140就是在这基础上发展而来，与此兼容。 那么这三种方法各有什么特点，怎么操作，应该在什么场合下使用呢？这正是本文要阐述的问题。另外，光纤链路的测试，不同于双绞线链路的测试，又有什么地方需要注意或者有什么原则可以遵循呢？这也是本文想与读者分享的内容。 2如何测试光纤链路损耗 光纤链路损耗的测试，包含两大步骤：一是设置参考值（此时不接被测链路），二是实际测试（此时接被测链路）。 下面我们具体介绍一下标准中定义的三种测试损耗的方法（以双向测试为例）。 2.1测试方法A 方法A设置参考值时，采用两条光纤跳线和一个连接器（考虑一个方向，如下图上半部分）。设置参考值后，将被测链路接进来（如下图下半部分），进行测试。
工信部颁YDJ44-89《电信网光纤数字传输系统施工及验收暂行规定》简称《暂规》，对光纤接续损耗的测量方法做了规定，但没有规定明确的标准。原信产部郑州设计院在中国电信南九试验段以后的工程中提出了中继段单纤平均接续损耗0.08dB/个的设计标准，以后的干线工程均沿用。 1、光纤衰减：1310nm波长，0.35dB/km；1490nm波长，0.22dB/km。 2、光活动连接器插入衰减：0.5dB/个（尾纤连接）。 3、光纤熔接接头衰减：束状光缆0.1dB/每个接头，带状光缆0.2db/每个接头。 4、冷接子双向平均值为0.15dB/每个接头。 互联网(Dedicated Internet Access)测试计算方法： 在计算机网络、IDC机房中，其宽带速率的单位用bps(或b/s)表示；换算关系为：1Byte=8bit 1B=8b----------1B/s=8b/s(或1Bps=8bps) 1KB=1024B----------1KB/s=1024B/s 1MB=1024KB----------1MB/s=1024KB/s 在实际上网应用中，下载软件时常常看到诸如下载速度显示为128KB（KB/s），103KB/s等等宽带速率大小字样，因为ISP提供的线路带宽使用的单位是比特，而一般下载软件显示的是字节（1字节＝8比特），所以要通过换算，才能得实际值。然而我们可以按照换算公式换算一下： 128KB/s=128×8(Kb/s)=1024Kb/s=1Mb/s即：128KB/s=1Mb/s 理论上：2M（即2Mb/s）宽带理论速率是：256KB/s（即2048Kb/s），实际速率大约为80--200kB/s；(其原因是受用户计算机性能、网络设备质量、资源使用情况、网络高峰期、网站服务能力、线路衰耗，信号衰减等多因素的影响而造成的)。
分析光纤衰减损耗主要因素及分类 [大] [中] [小] [收藏]阅读：638来源：广州邮通时间：2010-3-3 15:23:34编辑：admin 经常听到有人说，传输设备（PDH光端机，视频光端机等）光纤显示灯不正常，导致传输业务时好时坏，甚至中断通信，又或者传输距离达不到标准，这些现象排除了设备问题与线路接触不良之外，最大的可能就是光纤衰减损耗而造成的收光弱或无收光状况。为了保证光信号远距离、低损耗的传输，整条光纤链路必须满足非常苛刻且敏感的物理条件。任何细微的几何形变或者轻微污染都会造成信号的巨大衰减，甚至中断通信。 造成光纤衰减的主要因素有：本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等 本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。 弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成损耗。 挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。 杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。 不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。 对接：光纤对接时产生的损耗，如：不同轴(单模光纤同轴度要求小于0.8μm)，端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。 当光从光纤的一端射入，从另一端射出时，光的强度会减弱。这意味着光信号通过光纤传播后，光能量衰减了一部分。这说明光纤中有某些物质或因某种原因，阻挡光信号通过。这就是光纤的传输损耗。只有降低光纤损耗，才能使光信号畅通无阻，而光纤的损耗又分为一、光纤的吸收损耗，二、光纤的散射损耗，三、波导散射损耗，四、光纤弯曲产生的辐射损耗这四点。同时它又分为：固有损耗和附加损耗，固有损耗包括散射损耗、吸收损耗和因光纤结构不完善引起的损耗。附加损耗则包括微弯损耗、弯曲损耗和接续损耗。 光纤的传输既不可以太弱，也不可以太强，如果收光超过范围的话，也有可能会激坏设备，所以安装时需先测试一下光功率等情况，合格后才通业务。 光纤的损耗近年来，光纤通信在许多领域得到了广泛的应用。实现光纤通信，一个重要的问题是尽可能地降低光纤的损耗。所谓损耗是指光纤每单位长度上的衰减，单位为dB／km。光纤损耗的高低直接影响传输距离或中继站间隔距离的远近，因此，了解并降低光纤的损耗对光纤通信有着重大的现实意义。
如何选择光纤测试仪表 概述 常用光纤测试表有：光功率计、稳定光源、光万用表、可变光衰减器、光时域反射仪（OTDR）和光故障定位仪。 选择光纤测试仪表，一般需考虑以下四个方面的因素：确定你的系统参数、工作环境、比较性能要素、仪表的维护。 光功率计:用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗。在光纤系统中，测量光功率是最基本的。非常像电子学中的万用表，在光纤测量中，光功率计是重负荷常用表，光纤技术人员应该人手一个。通过测量发射端机或光网络的绝对功率，一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用，则能够测量连接损耗、检验连续性，并帮助评估光纤链路传输质量。稳定光源:对光系统发射已知功率和波长的光。稳定光源与光功率计结合在一起，可以测量光纤系统的光损耗。对现成的光纤系统，通常也可把系统的发射端机当作稳定光源。如果端机无法工作或没有端机，则需要单独的稳定光源。稳定光源的波长应与系统端机的波长尽可能一致。在系统安装完毕后，经常需要测量端到端损耗，以便确定连接损耗是否满足设计要求，如：测量连接器、接续点的损耗以及光纤本体损耗。 光万用表:用来测量光纤链路的光功率损耗。有以下两种光万用表：１、由独立的光功率计和稳定光源组成。 ２、光功率计和稳定光源结合为一体的集成测试系统。 在短距离局域网(LAN)中，端点距离在步行或谈话之内，技术人员可在任意一端成功地使用经济性组合光万用表，一端使用稳定光源另一端使用光功率计。对长途网络系统，技术人员应该在每端装备完整的组合或集成光万用表。 当选择仪表时，温度或许是最严格的标准。Bellcore推荐现场便携式设备应在-18℃（无湿度控制）至50℃（95%湿度） 可变光衰减器: 用于仿真系统损耗，以便测量系统容限、接收机工作范围及线性度。系统容限是实际收到功率与保证系统可靠运行的最小接收功率之差。对高端系统，通常需要定性系统在各种条件下的性能。其系统性能可靠性通常由误码率
光纤损耗有哪些 光纤传输相比电缆传输和无线传输而言有众多优势。光纤比电缆更轻、更小、更灵活，而且在长距离传输中，光纤比电缆的传播速度更快。然而，影响光纤传输性能的因素很多，为了确保光纤的性能更好更稳定，这些因素不容忽视。光纤的损耗就是其中之一，它已成为许多工程师在选择和使用光纤时最优先考虑的一个因素。这篇教程将为您详细介绍光纤传输中的光损耗。 光信号经光纤传输后，光的强度会逐渐减弱，与此同时，光信号也会逐渐减弱。光纤传输过程中，光信号的损失就叫做光纤损耗或者光的衰减。所谓损耗是指光纤每单位长度上的衰减，单位为dB/km。为了确保光信号安全有效的传输，就要尽可能地降低光纤的损耗。引起光纤损耗的因素主要有两个：内部因素和外部因素，亦即本征光纤损耗和非本征光纤损耗。 本征光纤损耗 本征光纤损耗是指光纤材料固有的一种损耗，引起本征光纤损耗的因素主要有两个：光的吸收和光的散射。 光的吸收是光纤传输中引起光损耗的主要原因，这是由于光纤材料和杂质对光能的吸收而引起的，因此，光的吸收损耗也被称为光纤材料吸收损耗。实际上，光的吸收是光在传播过程中以热能的形式消耗于光纤中，这是由于分子的共振和波长的掺杂不均匀引起的。完全纯净的的原子只吸收特定波长的光，但是绝对纯净的光纤材料几乎不可能生产出来，所以，光纤制造厂商选择掺杂锗这类含有纯硅的材料来优化光纤的性能。 光的散射是光纤损耗的另一个重要原因。光纤的散射损耗是指在玻璃结构中分子水平上的不规则所造成的光的散射。在光纤线路中，当发生散射时，光能量会向各个方向分散，其中一部分能量沿着线路方向继续前行，而其它方向分散的光能量则会丢失，如下图所示。因此，为了减少散射而引起的光纤损耗，必须消除光纤芯的不完善，并对光纤涂层和挤压进行严格控制。 非本征光纤损耗
实用标准文案 光纤损耗 1.光纤的衰减的几种因素及光缆的特性： 造成光纤衰减的主要因素有: 本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等。 本征 : 是光纤的固有损耗，包括: 瑞利散射，固有吸收等。 弯曲 : 光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成的损耗。 挤压 : 光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。 杂质 : 光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。 不均匀 : 光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。 对接 : 光纤对接时产生的损耗，如: 不同轴（单模光纤同轴度要求小于0.8 μm ），端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。 光缆特性 1)拉力特性 光缆能承受的最大拉力取决于加强件的材料和横截面积，一般要求大于1km 光缆的重量，多数光缆在100 ～400kg 范围。 2)压力特性 光缆能承受的最大侧压力取决于护套的材料和结构，多数光缆能承受的最大侧压力在100 ～400kg/10cm。 3）弯曲特性 弯曲特性主要取决于纤芯与包层的相对折射率差△以及光缆的材料和结构。实用光纤最小弯曲半径一般为 20 ～ 50mm ，光缆最小弯曲半径一般为200 ～ 500mm ，等于或大于光纤最小弯曲半径。在以上条件下，光辐射引起的光纤附加损耗可以忽略，若小于最小弯曲半径，附加损耗则急剧增加。 4）温度特性 光纤本身具有良好的温度特性。光缆温度特性主要取决于光缆材料的选择及结构的设计，采用松套管 二次被覆光纤的光缆温度特性较好。温度变化时，光纤损耗增加，主要是由于光缆材料（塑料）的热膨 胀系数比光纤材料（石英）大2～ 3 个数量级，在冷缩或热胀过程中，光纤受到应力作用而产生的。在我国， 对光缆使用温度的要求，一般在低温地区为-40 ℃～ +40 ℃，在高温地区为-5 ℃～ +60 ℃。 2.光纤的连接损耗： 1.永久性光纤连接（又叫热熔）: 这种连接是用放电的方法将连根光纤的连接点熔化并连接在一起。一般用在长途接续、永久或半永久 固定连接。其主要特点是连接衰减在所有的连接方法中最低，典型值为0.01~0.03db/点。2Km熔接一个点，但连接时，需要专用设备（熔接机）和专业人员进行操作，而且连接点也需要专用容器保护起来。 2.应急连接（又叫）冷熔: 应急连接主要是用机械和化学的方法，将两根光纤固定并粘接在一起。这种方法的主要特点是连接迅 速可靠，连接典型衰减为0.1~0.3db/点。但连接点长期使用会不稳定，衰减也会大幅度增加，所以只能 短时间内应急用。 3.活动连接 : 活动连接是利用各种光纤连接器件（插头和插座），将站点与站点或站点与光缆连接起来的一种方法。这种方法灵活、简单、方便、可靠，多用在建筑物内的计算机网络布线中。其典型衰减为 1db/ 接头。 注：系统衰减余量一般不少于4db 。 例：发射功率 : －16dbm 功率计接收灵敏度: － 29.5dbm 线路衰减 : 1.5km ×3.5db/km=5.25db 连接衰减 : 接头 2 个衰减为 : 2 点×1db/ 点 =2db
光纤的传输损耗特性是决定光网络传输距离、传输稳定性和可靠性的最重要因素之一。光纤传输损耗的产生原因是多方面的，在光纤通信网络的建设和维护中，最值得关注的是光纤使用中引起传输损耗的原因以及如何减少这些损耗。光纤使用中引起的传输损耗主要有接续损耗（光纤的固有损耗、熔接损耗和活动接头损耗）和非接续损耗（弯曲损耗和其它施工因素和应用环境所造成的损耗）两类。 1、接续损耗及其解决方案 1.1接续损耗 光纤的接续损耗主要包括：光纤本征因素造成的固有损耗和非本征因素造成的熔接损耗及活动接头损耗三种。 （1）光纤固有损耗： 主要源于光纤模场直径不一致；光纤芯径失配；纤芯截面不圆；纤芯与包层同心度不佳四点；其中影响最大的是模场直径不一致。 （2）熔接损耗： 非本征因素的熔接损耗主要由轴向错位；轴心（折角）倾斜；端面分离（间隙）；光纤端面不完整；折射率差；光纤端面不清洁以及接续人员操作水平、操作步骤、熔接机电极清洁程度、熔接参数设置、工作环境清洁程度等其他因素造成。 （3）活动接头损耗： 非本征因素的活动接头损耗主要由活动连接器质量差、接触不良、不清洁以及与熔接损耗相同的一些因素（如轴向错位、端面间隙、折角、折射率差等）造成。 1.2 解决接续损耗的方案 （1）工程设计、施工和维护工作中应选用特性一致的优质光纤。一条线路上尽量采用同一批次的优质名牌裸纤，以求光纤的特性尽量匹配，使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到最低程度。 （2）光缆施工时应严格按规程和要求进行： 配盘时尽量做到整盘配置（单盘≥500米），以尽量减少接头数量。敷设时严格按缆盘编号和端别顺序布放，使损耗值达到最小。 （3）挑选经验丰富训练有素的接续人员进行接续和测试： 接续人员的水平直接影响接续损耗的大小，接续人员应严格按照光纤熔接工艺流程进行接续，严格控制接头损耗，熔接过程中时刻使用光域反射仪（OTDR）进行监测（接续损耗≤0.08dB/个），不符合要求的应重新熔接。使用光时域反射仪（OTDR）时，应从两个方向测量接头的损耗，并求出这两个结果的平均值，消除单向OTDR测量的人为因素误差。（4）保证接续环境符合要求： 严禁在多尘及潮湿的环境中露天操作，光缆接续部位及工具、材料应保持清洁，不得让光纤接头受潮，准备切割的光纤必须清洁，不得有污物。切割后光纤不得在空气中暴露时间过长尤其是在多尘潮湿的环境中。接续环境温度过低时，应采取必要的升温措施。 （5）制备完善的光纤端面： 光纤端面的制备是光纤接续最为关键的工序。光纤端面的完善与否是决定光纤接续损耗的重要原因之一。优质的端面应平整，无毛刺、无缺损，且与轴线垂直，光纤端面的轴线倾角应小于0.3度，呈现一个光滑平整的镜面，且保持清洁，避免灰尘污染。应选用优质的切割刀，并正确使用切割刀切割光纤。裸纤的清洁、切割和熔接应紧密衔接，不可间隔过长。移动光纤时要轻拿轻放，防止与其他物件擦碰而损伤光纤端面。
光纤测量实验报告 光纤损耗测量 一、实验目的 1、掌握光功率计的原理及使用方法 2、利用光功率计测量1310nm及1550nm光纤的损耗 二、实验装置 LD激光器，光功率计，直径不同的圆柱型物体若干，光纤跳线若干。 1、LD激光器 半导体激光器是以一定的半导体材料做工作物质而产生激光的器件。.其工作原理是通过一定的激励方式，在半导体物质的能带（导带与价带）之间，或者半导体物质的能带与杂质（受主或施主）能级之间，实现非平衡载流子的粒子数反转，当处于粒子数反转状态的大量电子与空穴复合时，便产生受激发射作用。电注入式半导体激光器，一般是由砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）、磷化铟(InP)、硫化锌(ZnS)等材料制成的半导体面结型二极管，沿正向偏压注入电流进行激励，在结平面区域产生受激发射。 2、光功率计 光功率计是指用于测量绝对光功率或通过一段光纤的光功率相对损耗的仪器。 在光纤系统中，测量光功率是最基本的，非常像电子学中的万用表；在光纤测量中，光功率计是重负荷常用表。通过测量发射端机或光网络的绝对功率，一台光功率计就能够评价光端设备的性能。用光功率计与稳定光源组合使用，则能够测量连接损耗、检验连续性，并帮助评估光纤链路传输质量。 3、直径不同的圆柱型物体 分别有笔芯、针管、胶棒等圆柱型物体，如下图所示。 三、实验步骤 如下图所示，连接好实验装置后，首先将光纤拉直，在不进行缠绕的情况下测得初始光功率，再将光纤在不同的圆柱型外缠绕不同的圈数，分别记录下此时的光功率计显示的损耗值，列表分析数据并画出损耗曲线。
四、实验数据及结果分析 1、波长值为1310nm （初始光功率值为5.37dBm ） 2、波长值为1550nm （初始光功率值为2.40dBm ） （1）直径d=5mm
影响高速光纤通信的几个因素和解决方法 摘要：光纤通信自问世以来,因其通信容量大、传输距离长、重量轻、抗电磁干扰能力强,资源丰富、环保等优越性,已日益成为当今通信网络的中坚力量。在高速公路通讯系统中由于对传输稳定性要求高,传输容量需求大,光纤通信得到广泛应用。 关键词：高速光纤通信、光纤损耗、色散、光纤非线性效应 随着网络化时代的到来，人们对信息的需求越来越大，这就要求通信技术的快速发展。光纤作为一种具有大容量，低损耗，保密性好，抗干扰性强，材料资源丰富等优点的传导介质，使得光纤通信成为发展最快的一门通信技术。 但因为光信号的传输受损耗、色散以及光纤中的非线性效应等因素的限制，光纤通信系统的传输速率受到严重制约。一般来说，在低损耗传输窗口,光纤传输容量非常巨大,具有25T Hz 的带宽,但直到20世纪90年代,其传输速率还限制在几十Gbit/s，远远低于25T Hz的容量。另外，在光纤传输过程中,因为损耗的存在,必须每隔50～100 km对光信号进行中继放大。色散使光脉冲展宽，且脉冲之间产生干扰,也限制了码速率的提高。此外，由于超高速信号的产生、传输、恢复的限制，也决定了单信道传输速率不可能很高。 1、光线损耗 早在19世纪，光在光纤中全反射的传导模式就已经被人们知晓，到20世纪60年代，人们主要利用光纤束来传输图像，但是当时的损耗很高，大约为1000dB/km。到20世纪80年代，由于光纤制造技术的进步，已将1.55um波长附近的损耗降低到0.2dB/km。尽管这种损耗造成的信号衰减已经相当小，但是对大容量远程通信系统却是不可忽略的。因此，在光信号衰减到不能继续传输时，就需要进行中继放大。 传统的中继放大采用光一电一光的方式，结构复杂，技术难度大，成本昂贵，尤其在WDM 中，要将多个波长的光信号分开进行处理，困难尤其突出。为此，人们就研究直接将光纤制作成中继放大器—光纤放大器。 光纤放大器目前主要应用为：发射机后的功率放大，接收机前的预放大和线路中的中继放大，用来补偿线路传输衰减，节点分配衰减，色散补偿，并降低非线性效应等。 光纤放大器的出现极大地推动了光纤通信的发展，在系统应用中，具有里程碑意义。它解决了衰减对光传输网络(OTN)传输速率与距离的限制，并使超高速，超大容量，超长距离的波分复用，密集波分复用，全光传输，光孤子传输等成为现实。目前，实用化WDM系统的最大波道数已经达到80多个，系统容量可以达到3Tbit/s，传输距离为几千千米，实验系统容量可以达到10.2Tbit/s，传输距离达到几万千米。单信道速率不断提升，已从2.5Gb/s提升到10Gb/s，并正向40Gb/s方向发展。为了进一步延长传输距离，提高传输质量，增大传输容量，对光纤放大器研究至关重要。 2、色散 色散就是指不同颜色（不同频率）的光在光纤中传输时，由于具有不同的传播速度而相互分离。单模光纤主要色散是群时延色散，即波导色散和材料色散。这些色散都会导致光脉冲展宽，导致信号传输时的畸变和接收误码率的增大。 对于新建工程新敷设高速率或WDM光缆线路，可以采用非零色散位移光纤（NZ-DCF），ITU 一T将这种光纤定名为G.655。G.655光纤在 1 550 nm处有非零色散，但数值很小（0.1~10.0pb/nm·km）。其色散值可以是正，也可以是负。若采用色散管理技术，可以在很长距离上消除色散的积累。同时，对WDM系统的四波混频现象也可压得很低，有利于抑制非线性效应的影响。 随着现代数字信号处理技术的发展，特别是高速集成电路技术的成熟，由电域均衡技术发展