怎样理解光纤衰减?

1 光纤衰减机制

当光从光纤的一端射入，从另一端射出时，光的强度会减弱。这意味着光信号通过光纤传播后，光能量衰减了一部分。这说明光纤中有某些物质或因某种原因，阻挡光信号通过。这就是光纤的传输损耗。只有降低光纤损耗，才能使光信号畅通无阻。 

在ZBLAN和二氧化硅光纤内的光衰减。 

2 光纤损耗系数

为了衡量一根光纤损耗特性的好坏，在此引入损耗系数(或称为衰减系数)的概念，即传输单位长度(1km)光纤所引起的光功率减小的分贝数，一般用α表示损耗系数，单位是dB/km。

光纤自动损耗测试仪

数学表达式：

式中：L为光纤长度，以km为单位；P1和P2分别为光纤的输入和输出光功率，以mW或μW为单位。

3 造成光纤衰减的主要因素

光纤衰减是阻碍数字信号远距离传输的一个重要因素。光纤损耗的高低直接影响传输距离或中继站间隔距离的远近。 

造成光纤衰减的主要因素有：

本征，弯曲，挤压，杂质，不均匀和对接等。

本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。 

弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成损耗。 

挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。 

杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。 

不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。 

对接：光纤对接时产生的损耗，如：不同轴(单模光纤同轴度要求小于0.8μm)，端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。 

4 光纤损耗的分类 

光纤损耗大致可分为光纤具有的固有损耗以及光纤制成后由使用条件造成的附加损耗。具体细分如下： 

●光纤损耗可分为固有损耗和附加损耗。 

●固有损耗包括散射损耗、吸收损耗和因光纤结构不完善引起的损耗。 

●附加损耗则包括微弯损耗、弯曲损耗和接续损耗。

4.1 附加损耗

附加损耗是在光纤的铺设过程中人为造成的。在实际应用中，不可避免地要将光纤一根接一根地接起来，光纤连接会产生损耗。光纤微小弯曲、挤压、拉伸受力也会引起损耗。这些都是光纤使用条件引起的损耗。究其主要原因是在这些条件下，光纤纤芯中的传输模式发生了变化。附加损耗是可以尽量避免的。

附加损耗包括微弯损耗、弯曲损耗和接续损耗。

光纤的弯曲

光纤的弯曲有两种形式：

●曲率半径比光纤的直径大得多的弯曲，我们习惯称为弯曲或宏弯；

●光纤轴线产生微米级的弯曲，这种高频弯曲习惯称为微弯。

4.2 固有损耗

固有损耗中，散射损耗和吸收损耗是由光纤材料本身的特性决定的，在不同的工作波长下引起的固有损耗也不同。搞清楚产生损耗的机理，定量地分析各种因素引起的损耗的大小，对于研制低损耗光纤合理使用光纤有着极其重要的意义。