造成光纖衰減的多種原因分析

造成光纖衰減的多種原因分析：

1、造成光纖衰減的主要因素有：本征，彎曲，擠壓，雜質，不均勻和對接等。 （10GBASE-S和10GBASE-L的標准協議中分別規定萬兆多模光纖鏈路的衰減不得大於2.6dB，單模光纖鏈路的衰減不得大於6.2dB。

本征：是光纖的固有損耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。

彎曲：光纖彎曲時部分光纖內的光會因散射而損失掉，造成損耗。

擠壓：光纖受到擠壓時產生微小的彎曲而造成的損耗。

雜質：光纖內雜質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。

對接：光纖對接時產生的損耗，如：不同軸(單模光纖同軸度要求小於0.8μm)，端面與軸心不垂直，端面不平，對接心徑不匹配和熔接質量差等。

當光從光纖的一端射入，從另一端射出時，光的強度會減弱。這意味著光信號通過光纖傳播後，光能量衰減了一部分。這說明光纖中有某些物質或因某種原因，阻擋光信號通過。這就是光纖的傳輸損耗。只有降低光纖損耗，才能使光信號暢通無阻。

2、光纖損耗的分類

光纖損耗大致可分為光纖具有的固有損耗以及光纖制成後由使用條件造成的附加損 耗。具體細分如下：

光纖損耗可分為固有損耗和附加損耗。

固有損耗包括散射損耗、吸收損耗和因光纖結構不完善引起的損耗。

附加損耗則包括微彎損耗、彎曲損耗和接續損耗。

其中，附加損耗是在光纖的鋪設過程中人為造成的。在實際應用中，不可避免地要將光纖一根接一根地接起來，光纖連接會產生損耗。光纖微小彎曲、擠壓、拉伸受力也會引起損耗。這些都是光纖使用條件引起的損耗。究其主要原因是在這些條件下，光纖纖芯中的傳輸模式發生了變化。附加損耗是可以盡量避免的。下面，我們只討論光纖的固有損耗。

固有損耗中，散射損耗和吸收損耗是由光纖材料本身的特性決定的，在不同的工作波長下引起的固有損耗也不同。搞清楚產生損耗的機理，定量地分析各種因素引起的損耗的大小，對於研制低損耗光纖合理使用光纖有著極其重要的意義。

3、材料的吸收損耗

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後，產生振動、發熱，而將能量散失掉，這樣就產生了吸收損耗。我們知道，物質是由原子、分子構成的，而原子又由原子核和核外電子組成，電子以一定的軌道圍繞原子核旋轉。這就像我們生活的地球以及金星、火星等行星都圍繞太陽旋轉一樣，每一個電子都具有一定的能量，處在某一軌道上，或者說每一軌道都有一個確定的能級。距原子核近的軌道能級較低，距原子核越遠的軌道能級越高。軌道之間的這種能級差別的大小就叫能級差。當電子從低能級向高能級躍遷時，就要吸收相應級別的能級差的能量。