光纤衰耗的部分知识

发布时间：2018-06-30 05:45:12 来源：文档文库

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光纤衰耗

1 ODN全程衰减核算

按照最坏值法进行传输指标核算，EPON OLT-ONU之间的传输距离应满足以下公式：

光纤衰耗系数*传输距离+光分路器插损+活动连接头数量*损耗+光缆线路衰耗富余度≤ EPON R/S-S/R 点允许的最大衰耗。

2 EPON R/S-S/R点衰耗范围：

OLT PON 口发送光功率2dB~7dBm，接收光灵敏度为-27dBm。

ONU 发射光功率-1dBm~4dBm，接收光灵敏度为-24dBm。

考虑1dB的光通道代价，EPON系统R/S-S/R间允许最大衰耗为：

上行（ONU-OLT，1310nm）：25dB

下行（OLT-ONU，1490nm）：25dB

3 光纤衰耗系数（含固定熔接损耗）：

上行（ONU-OLT，1310nm）：0.4 dB/km

下行（OLT-ONU，1490nm）：0.3 dB/km

4 分路器插入损耗典型值（均匀分光，不含连接器损耗）如下表所示：

类型	规格	插入损耗(dB)
FBT	1x2	≤3.6
FBT	1x4	≤7.3
PLC	1x8	≤10.7
PLC	1x16	≤14.0
PLC	1x32	≤17.4
PLC	1x64	≤21.6

5 活动连接头损耗：每个活接头连接损耗为0.5dB。

6 光缆线路富余度：

传输距离≤5km，取2dB

传输距离≤10km，取2~3dB

传输距离>10km，取3dB

7 综合考虑上述因素，得出OLT-ONU之间可传输距离。

光纤衰减取定： 1310nm波长时取0.36 dB /km

分路器插入衰减值：1:64光分路器取14.0 dB

序号	名称	单位	数量	衰减值（dB）
1	光缆	公里	1.00	0.36
2	光活动连接器	个	6	3.0
3	1:64光分路器	个	1	14
4	光缆线路富余度	公里	≤10km	2
5	合计	dB	——	19.36

注：光缆衰耗值取A方向光缆长度的衰耗，B方向衰耗值作为参考值。

衰耗系数是多模光纤和单模光纤最重要的特性参数之一，在很大程度上决定了多模和单模光纤通信的中继距离。

　　衰耗系数的定义为：每公里光纤对光信号功率的衰减值。其表达式为：

　　　　　　a= 10 lg pi/po 单位为db/km

　　其中：pi 为输入光功率值（w 瓦特）

　　　　　po 为输出光功率值（w 瓦特）

　　假如某光纤的衰耗系数为a=3db/km，则意味着经过一公里光纤传输pi/po= 10 0.3= 2后，其光信号功率值减小了一半。长度为l 公里的光纤总的衰耗值为a=al 。

　　对于单模光纤，按照0.18db/km 的衰耗。对于一个光信号，若经过edfa 放大后输出功率为+5dbm ，其接收端的接收灵敏度若为-28dbm ，则放大增益为33db ，除以衰耗系数，除数距离为33/0.18=183公里，考虑老化等裕度，可传输120km 以上。

　　使光纤产生衰耗的原因很多，主要有：吸收衰耗，包括杂质吸收和本征吸收；散射衰耗，包括线性散射、非线性散射和结构不完整散射等；其它衰耗，包括微弯曲衰耗等。

其中最主要的是杂质吸收引起衰耗。在光纤材料中的杂质如氢氧根离子、过渡金属离子对光的吸收能力极强，它们是产生光信号衰减的重要因数。因此，要想获得低衰耗光纤，必须对制造光纤用的原材料二氧化硅进行十分严格的化学提纯，使其杂质的含量降到几个ppb 以下。

散射损耗通常是由于光纤材料密度的微观变化，以及所含sio2 、geo2 和p2o5 等成分的浓度不均匀，使得光纤中出现一些折射率分布不均匀的局部区域，从而引起光的散射，将一部分光功率散射到光纤外部引起损耗；或者在

制造光纤的过程中，在纤芯和包层交界面上出现某些缺陷、残留一些气泡和气痕等。这些结构上有缺陷的几何尺寸远大于光波，引起与波长无关的散射损耗，并且将整个光纤损耗谱曲线上移，但这种散射损耗相对前一种散射损耗而言要小得多。

综合以上几个方面的损耗，单模光纤在1310nm 和1550nm 波长区的衰减常数一般分别为0.3~0.4db/km(1310nm) 和0.17~0.25db/km(1550nm) 。itu-tg.652 建议规定光纤在1310nm 和1550nm 的衰减常数应分别小于0.5db/km 和0.4db/km 。

实际工程中，光信号的长距离传输要求信号功率足以抵消光纤的衰耗，g.652 光纤在1550nm 窗口的衰耗系数一般为0.25db/km 左右，考虑到光接头、光纤冗余度等因素，综合的光纤衰耗系数一般小于0.275db/km 。