光纖衰減機(jī)制

光纖衰減機(jī)制制作：沈峰衰減機(jī)制

當(dāng)光從光纖的一端射入，從另一端射出時(shí)，光的強(qiáng)度會(huì)減弱。這意味著光信號(hào)通過光纖傳播后，光能量衰減了一部分。這說明光纖中有某些物質(zhì)或因某種原因，阻擋光信號(hào)通過。這就是光纖的傳輸損耗。只有降低光纖損耗，才能使光信號(hào)暢通無(wú)阻。在ZBLAN和二氧化硅光纖內(nèi)的光衰減。光纖損耗系數(shù)為了衡量一根光纖損耗特性的好壞，在此引入損耗系數(shù)(或稱為衰減系數(shù))的概念，即傳輸單位長(zhǎng)度(1km)光纖所引起的光功率減小的分貝數(shù)，一般用α表示損耗系數(shù)，單位是dB/km。圖為FOT-300光纖自動(dòng)損耗測(cè)試儀數(shù)學(xué)表達(dá)式： 式中：L為光纖長(zhǎng)度，以km為單位；P1和P2分別為光纖的輸入和輸出光功率，以mW或μW為單位。影響：是阻礙數(shù)字信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)囊粋€(gè)重要因素。光纖損耗的高低直接影響傳輸距離或中繼站間隔距離的遠(yuǎn)近。影響因素本征彎曲雜質(zhì)擠壓不均勻

對(duì)接本征：是光纖的固有損耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。彎曲：光纖彎曲時(shí)部分光纖內(nèi)的光會(huì)因散射而損失掉，造成損耗。擠壓：光纖受到擠壓時(shí)產(chǎn)生微小的彎曲而造成的損耗。雜質(zhì)：光纖內(nèi)雜質(zhì)吸收和散射在光纖中傳播的光，造成的損失。不均勻：光纖材料的折射率不均勻造成的損耗。對(duì)接：光纖對(duì)接時(shí)產(chǎn)生的損耗光纖損耗的分類光纖損耗可分為固有損耗和附加損耗。

附加損耗是在光纖的鋪設(shè)過程中人為造成的。在實(shí)際應(yīng)用中，不可避免地要將光纖一根接一根地接起來(lái)，光纖連接會(huì)產(chǎn)生損耗。光纖微小彎曲、擠壓、拉伸受力也會(huì)引起損耗。這些都是光纖使用條件引起的損耗。附加損耗光纖的彎曲曲率半徑比光纖的直徑大得多的彎曲，我們習(xí)慣稱為彎曲或宏彎；光纖軸線產(chǎn)生微米級(jí)的彎曲，這種高頻彎曲習(xí)慣稱為微彎。光纖的彎曲有兩種形式：散射損耗

在黑夜里，用手電筒向空中照射，可以看到一束光柱。人們也曾看到過夜空中探照燈發(fā)出粗大光柱。那么，為什么我們會(huì)看見這些光柱呢？這是因?yàn)橛性S多煙霧、灰塵等微小顆粒浮游于大氣之中，光照射在這些顆粒上，產(chǎn)生了散射，就射向了四面八方。這個(gè)現(xiàn)象是由瑞利最先發(fā)現(xiàn)的，所以人們把這種散射命名為"瑞利散射"。光散射概念：因?yàn)楣饩€的全反射，光線可以傳輸于光纖核心。粗糙、不規(guī)則的表面，甚至在分子層次，也會(huì)使光線往隨機(jī)方向反射，稱這現(xiàn)象為漫反射或光散射。特征：特征通常是多種不同的反射角。

光纖內(nèi)也有瑞利散射，由此而產(chǎn)生的光損耗就稱為瑞利散射損耗。

鑒于目前的光纖制造工藝水平，可以說瑞利散射損耗是無(wú)法避免的。但是，由于瑞利散射損耗的大小與光波長(zhǎng)的4次方成反比，所以光纖工作在長(zhǎng)波長(zhǎng)區(qū)時(shí)，瑞利散射損耗的影響可以大大減小。

吸收損耗產(chǎn)生：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(chǎn)生振動(dòng)、發(fā)熱，而將能量散失掉。具體地來(lái)講

在光纖中，當(dāng)某一能級(jí)的電子受到與該能級(jí)差相對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)的光照射時(shí)，則位于低能級(jí)軌道上的電子將躍遷到能級(jí)高的軌道上。這一電子吸收了光能，就產(chǎn)生了光的吸收損耗。紫外吸收和紅外吸收光纖材料會(huì)選擇性地吸收某些特定波長(zhǎng)的光波，這也會(huì)造成衰減或信號(hào)損失。吸收光波的機(jī)制類似顏色顯現(xiàn)的機(jī)制。紫外吸收損耗紫外吸收損耗是由光纖中傳輸?shù)墓庾恿鲗⒐饫w材料中的電子從低能級(jí)激發(fā)到高能級(jí)時(shí)，光子流中的能量將被電子吸收，從而引起的損耗。

紅外吸收損耗紅外吸收損耗是由于光纖中傳播的光波與晶格相互作用時(shí)，一部分光波能量傳遞給晶格，使其振動(dòng)加劇，從而引起的損耗。雜質(zhì)吸收損耗雜質(zhì)吸收損耗指光纖中的有害雜質(zhì)主要有過渡金屬離子，如鐵、鈷、鎳、銅、錳、鉻等和OH－等對(duì)光的吸收而產(chǎn)生的損耗。原子缺陷吸收損耗通常在光纖的制造過程中，光纖材料受到某種熱激勵(lì)或光輻射時(shí)將會(huì)發(fā)生某個(gè)共價(jià)鍵斷裂而產(chǎn)生原子缺陷，此時(shí)晶格很容易在光場(chǎng)的作用下產(chǎn)生振動(dòng)，從而吸收光能，引起損耗，其峰值吸收波長(zhǎng)約為630nm左右。因光纖