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光纖技術(shù)指標(biāo)概念解釋

  • 2021-11-03
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光纖衰減(attenuation of opyical fiber):光纖中光功率沿縱軸逐漸減小。光功率減小與波長有關(guān)。光纖鏈路中,光功率減小主要原因是散射、吸收,以及連接器和熔接接頭造成的光功率損耗。衰減的單位為dB。

光纖衰減系數(shù)(fiber attenuation coefficient):每公里光纖對(duì)光信號(hào)功率的衰減值。衰減系數(shù)(也稱衰耗系數(shù))是多模光纖和單模光纖最重要的特性參數(shù)之一,在很大程度上決定了多模和單模光纖通信的中繼距離。單位:dB/km。
產(chǎn)生原因:使光纖產(chǎn)生衰減的原因很多,主要有:吸收衰減,包括雜質(zhì)吸收和本征吸收;散射衰減,包括線性散射、非線性散射和結(jié)構(gòu)不完整散射等;其它衰減,包括微彎曲衰減等。其中最主要的是雜質(zhì)吸收引起衰減。在光纖材料中的雜質(zhì)如氫氧根離子、過渡金屬離子對(duì)光的吸收能力極強(qiáng),它們是產(chǎn)生光信號(hào)衰減的重要因數(shù)。因此,要想獲得低衰減光纖,必須對(duì)制造光纖用的原材料二氧化硅進(jìn)行十分嚴(yán)格的化學(xué)提純,使其雜質(zhì)的含量降到幾個(gè)PPb 以下。

色散(dispersion):光纖中由光源光譜成分中不同波長的不同群速度所引起的光脈沖展寬的現(xiàn)象。色散也是對(duì)光纖的一個(gè)傳播參數(shù)與波長關(guān)系的描述。

色散系數(shù)(dispersion coefficient):每公里的光纖由于單位譜寬所引起的脈沖展寬值,與長度呈線性關(guān)系。色散系數(shù)一般只對(duì)單模光纖來說,包括材料色散和波導(dǎo)色散,統(tǒng)稱色散系數(shù)。

零色散波長(Zero-dispersion wavelength):波長色散為零時(shí)的波長。

零色散斜率(Zero-dispersion slope):單模光纖中,在零色散波長處色散系數(shù)對(duì)波長(曲線)的斜率,單位:ps/nm2?km。

偏振模色散系數(shù)(Polarization Mode Dispersion coefficient—PMDc):偏振模色散系數(shù)是單位光纖長度上基模兩正交偏振模間的群時(shí)延差。單位:ps/km1/2。

截止波長(cut-off wavelength):光纖中只能傳導(dǎo)基模(次高模LP1.1,截止)的最短工作波長。

模場(chǎng)直徑(mode field diameter):指基模模場(chǎng)幅值由光纖軸(r=0)處最大值減小到最大值的1/e,或基模場(chǎng)強(qiáng)度(場(chǎng)幅值的平方)由光纖軸(r=0)處最大值減小到最大值的1/e2時(shí)所對(duì)應(yīng)的半徑兩倍。模場(chǎng)直徑越小,表示模場(chǎng)能量越集中,單模光纖抗微彎能力強(qiáng),但耦合相對(duì)較困難。模場(chǎng)直徑的大小與所使用的波長有關(guān)系,隨著波長的增加模場(chǎng)直徑增大。1310nm典型值:9.2±0.5μm,1550nm典型值:10.5±1.0μm。

包層直徑(cladding diameter):確定包層中心的那個(gè)圓的直徑。

包層不圓度(cladding non-circularity):由包層容差范圍所確定的兩個(gè)圓直徑間的偏差。

涂層直徑(Coating diameter):光纖涂覆層的直徑。

涂層/包層同心誤差(Coating / cladding Concentricity error):涂層與包層中心間的距離除以涂層直徑。

涂層不圓度(Coat-of-roundness):由涂層容差范圍所確定的兩個(gè)圓直徑間的偏差。

芯/包層同心誤差(Core / cladding Concentricity error):纖芯與包層中心間的距離除以芯直徑。

翹曲度(Warp)涂覆光纖的自然彎曲半徑,以米表示。

帶寬(bandwidth):多模光纖用帶寬(MHz?km)來表征光纖的通信能力。數(shù)值上等于1km多模光纖基帶轉(zhuǎn)移函數(shù)幅值減小到規(guī)定分額(典型為零頻值的光纖-3dB)時(shí)所對(duì)應(yīng)的最低頻率(MHz?km)。多模光纖帶寬受限于模式畸變和波長色散。

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