7大方面详解光纤衰减(光纤衰减是什么意思)

导语：7大方面，详解光纤衰减

光纤通过光传输，传输距离的增加，光的强度也会有所减弱，这也就是“光纤衰减”。这是光纤领域中比较专业的课题，本期我们将从光纤衰减的入门谈起，以直白的介绍方式，了解光纤衰减对于传输带来的重要影响。

通过这个名词我们也很容易了解到它的机制，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。

具体形式我们可以粗略以下图作为参考。

光纤损耗同样包括一系列参数，其中最为重要的是“损耗系数”， 即传输单位长度(1km)光纤所引起的光功率减小的分贝数，一般用α表示损耗系数，单位是dB/km。

数学表达式为：

公式中：L为光纤长度，以km为单位。P1和P2分别为光纤的输入和输出光功率，以mW或μW为单位。

影响光纤瞬间的因素很多，一般可以分为6种情况。

➡️ 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：光纤受到挤压产生微小弯曲而造成的损耗。

➡️ 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。

上面的主要因素是一些初步的判断，具体还可以进行如下分类。

一般分为固有损耗和附加损耗。固有损耗，就是光纤本身拥有的，附加损耗是指光纤制成后由使用条件造成的。

➡️ 固有损耗包括：散射损耗、吸收损耗、因光纤结构不完善引起的损耗；

➡️ 附加损耗包括：微弯损耗、弯曲损耗、接续损耗。

附加损耗比较好理解，主要是铺设过程中人为造成的，特别是光纤之间的衔接，以及光纤弯曲等，都会让传输模式发生改变。

以下我们主要谈谈光纤中的固有损耗：

1、散射损耗

光纤内存在瑞利散射，由此而产生的光损耗就称为瑞利散射损耗。鉴于目前的光纤制造工艺水平，可以说瑞利散射损耗是无法避免的。但是，由于瑞利散射损耗的大小与光波长的4次方成反比，所以光纤工作在长波长区时，瑞利散射损耗的影响可以大大减小。

2、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。

一般包含紫外吸收损耗、红外吸收损耗、杂质吸收损耗、原子缺陷吸收损耗等。

3、因光纤结构不完善引起的损耗

光纤结构不完善，如由光纤中有气泡、杂质，或者粗细不均匀，特别是芯-包层交界面不平滑等，光线传到这些地方时，就会有一部分光散射到各个方向，造成损耗。这种损耗是可以想办法克服的，那就是要改善光纤制造的工艺。

在光纤布线中，经常需要在一条确定长度的线路上计算最大损耗。常见的光纤损耗计算公式：

总链路损耗（LL）= 光缆衰减+连接器衰减+熔接衰减（如果还有其他组件（如衰减器），可将其衰减值叠加）

光缆衰减（dB）=最大光纤衰减系数（dB/km）×长度（km）

连接器衰减（dB）=连接器对数×连接器损耗（dB）

熔接衰减（dB）=熔接个数×熔接损耗（dB）

⚠️ 注意：总链路损耗是一段光纤内最坏变量的最大总和。以该种方式计算出的总链路损耗只是一种假设值，因为它假定了组件损耗的可能值，也就是说光纤实际的损耗取决于各种因素，损耗值可能会更高或更低。

我们可以从衰减原因中明白，其中有一部分是难以改变的，这是必然存在的现象，例如紫外线吸收损耗、原子缺陷吸收损耗、散射损耗等，但是附加损耗我们可以从源头抓起：

1、选用优质光纤，光纤断面要保持平整和清洁。进行布线时尽量使用同一批次的光纤，使得种类更为匹配。

2、在前期设计阶段，要提前进行场地勘察，防止光纤受到其他户外环境的损害。

3、施工人员的技术水平也要严格把控，减少光纤不必要的弯曲和护套磨损。

光衰减器是按照用户的要求将光功率进行预定量的衰减，为了使光接收机不产生饱和失真，或为了满足光线路中某种测试的确需要（如系统的灵敏度测试），或为了平衡多路传输支路光功率的大小不等。

SC光纤衰减器：应用于SC光纤接口，与RJ-45接口类似，但是SC接口更扁，里面的触片是一根铜柱。

LC光纤衰减器：应用于LC光纤接口，可用于连接SFP模块，采用模块化插孔（RJ）闩锁机理，操作方便，常用于路由器。

FC光纤衰减器：应用于FC光纤接口，外套采用金属套包裹，紧固方式为螺丝扣。一般在ODF侧采用，多用于配线架。

ST光纤衰减器：应用于ST光纤接口，常用于光纤配线架，圆形外壳，采用螺丝扣紧固。

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