减小光纤接头损耗分析

更新时间:2024-04-18 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:光纤线路是光通信系统中的重要设备,也是最基础的网络。本文介绍了光纤线路在光通信系统中的作用,详细阐述了导致光纤线路接头处的传输信号损耗的原因。结合工作实际经验,总结了光缆通信线路的传输衰耗存在是由于光纤的固有损耗和施工时接续损耗造成的具体原因。分析施工操作对光缆通信线路产生的传输衰耗影响的关系,重点介绍了光纤在熔接过程中造成损耗的原因,为了提高光信号在光纤中传输的质量,提出了光纤在选材、规格型号、相关指标、施工规范、接续人员操作水平、光纤端面制作、熔接机的性能和正确使用等方面详细说明了在减小光纤传输衰耗方面可以采取的解决方法。
关键词:光纤;损耗;衰减;色散;熔接
Abstract: Optical fiber line is an important device in optical communication system, and also the basic network. This paper introduces the role of optical fiber line in optical communication system, and detailedly expounds the causes of signal tranission loss in joint of optical fiber line. Combining with practical work experience, the author finds out thatthe signal tranission attenuation of optical cable communication lines is due to the inherent loss of optical fiber line and construction joint loss., analyzes the relationship of the construction and the construction tranission attenuationto optical cable communication line, focuses on the introduction of the causes of the loss in the joint. In order to improve the tranission quality of optical signals in the optical fiber, the author puts forward the solutions in the material selection, specification models, related indicators, construction norms, personnel joint operation level, production of fiber end, welding machine performance and proper use ofoptical fiber line to reduct the signal tranission loss.
Key words: optical fiber; loss; attenuation; dispersion; welding
2095-2104(2012)
引论
目前,世界信息传输量的90%以上是通过光通信系统传输的。光网络作为整个电信网络的基础网络之一,发展较快,从最初的PDH网络到目前广泛应用的SDH和WDM网络,在20年左右的时间里经历了几个阶段的飞跃发展。光纤通信比较于电缆或微波等电通信方式具有很多优点,现代通信系统中的长途通信、局间中继通信、接入网通信一般采用光纤光缆进行传输。随着用户对可视电话、电视会议、网络互联等业务的需求增大,光纤通信起到举足轻重的作用。为了打造全光网络信息时代的发展,支撑企业发展,光纤接头处的传输损耗直接决定中继段传输性能指标和传输带宽。

二、光通信系统的构成

光纤是光通信系统传输的基础,光缆由光纤和其他加强器件组合构成,可以保护光纤承受一定的弯折、扭曲、拉力和侧压力的作用,使光纤在缆中处于最安全的位置,保证光纤传输性能稳定。光纤在光缆中的构成基本有层绞式、骨架式、束管式、带状式等结构。
信源、信道和信宿是通信系统的三要素,基本的光通信系统由光发射机、光纤光缆和光接收机三部分组成。根据要传输的业务种类和所采用的传输体制的不同,实际应用的光通信系统中,还需要配置光信号处理器件,如光放大器、光复用器和光交换器等。
光通信系统中的复用、调制、检测、放大等过程全部在光波段上实现,可用于高速率数字信号的传送。光通信系统的基本结构,如图1所示。普通用户端一般使用的是电信号,而光纤只能传输光信号,不能传输电信号。因此,在整个通信系统中,发送端必须把输入的电信号通过调制器,整理为适合光源驱动器件的电信号,并且驱动光源,对光源器件进行直接强度调制,完成电/光转换过程;光源输出的光信号直接耦合到传输光纤中,经过光纤光缆传输后到达接收端;在接收端,光电检测器对输入的光信号进行检波,将光信号转换成相应的电信号,完成光/电转换过程,再经过放大恢复等电处理过程,弥补线路传输过程中带来的信号损耗,最终输出和原始输入信号一致的电信号,从而完成整个传输过程。

三、光通信系统中的信号传输损耗分析

光通信系统中的信号损耗主要集中在线路上,光纤对传输信号的损耗可归纳为两大类:本身固有损耗和连接损耗。
(一)固有损耗是由光纤自身材料对光波的吸收及在弯曲、扭转处对光波的散射构成的,不能期望通过改善接续工艺和熔接设备来减少连接损耗。
光纤本身损耗的原因,大致包含:吸收损耗和散射损耗。
1、吸收损耗
吸收损耗是光波通过光纤材料时,一部分的光转源于:论文库{#GetFullDomain}
化成热能,造成在光纤中传输的光的功率的损失。造成吸收损耗的主要原因是光纤材料的本征吸收和制作光纤时光纤材料不纯净所产生的杂质吸收。
1.1本征吸收
本征吸收,它是光纤的基础材料二氧化硅(SiO2)固有的吸收,不是杂质或者材料缺陷所引起的。木征材料基本上确定了某一种材料吸收损耗的下限。
1.2杂质吸收
杂质吸收,它是由于光纤材料的不钝净和晶体缺陷所产生的附加的吸收损耗。主要是材料中的金属过渡离子和生产过程中的OH离子使光的传输产生损耗。目前,由于光纤材料的改造和制作工艺的完善,这些杂质离子吸收的影响在一般情况下已经认为是相当的小了,几乎可以忽略不计。
2、散射损耗
散射是指光通过密度或折射率不均匀的透明物质时,除了在光的传播方向以外,在其它方向也能看到光,这种现象称为光的散射。在光纤中光的传输由于散射的作用而产生散射损耗。散射损耗主要由瑞利散射和结构缺陷散射两部分组成。
1)结构缺陷散射
结构缺陷散射,是由于在光纤制作过程中所产生的诸如光纤中的气泡,纤芯与包层交界面起伏等结构缺陷原因产生的散射损耗。这种损耗与光的波长无关。

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