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光纤测试篇：光纤损耗的来源

阅读：782发布时间：2016-4-25

光波束在光导纤维媒介中传播的损耗是光纤通信领域里一项重要的物理参数。其损耗程度决定了光纤传送信号的zui大距离。对光纤而言，zui主要的损耗来源于如下几个方面：在光介质中光信号的能量吸收、散射（主要是指瑞利散射）、反射和以及由于弯曲等造成的弯曲损耗。光纤材料的损耗与波长相关。介质自身吸收、散射造成的损耗与波长的关系如下图所示：光波束能量吸收：光纤主要是由二氧化硅石英材料构成的。石英材料的损耗与光的波长相关，在红外大于1700纳米以上的波长区域，红外吸收迅速增加，这主要是由于硅氧（Si-O）基对这个区域光信号的强烈吸收之缘故。光纤通讯主要工作在850纳米、1310纳米和1550纳米的通信窗口，在这些窗口石英材料本身由于吸收造成的损耗与光的散射相比很低。在1310纳米和1550纳米区域的能量吸收主要是由于光纤的杂质，特别是羟基（OH- ）离子造成的。羟离子在950nm、1250nm 和1383nm波长下具有强烈的能量吸收。光纤的瑞利散射：瑞利散射（Rayleigh scattering）由英国物理学家瑞利的名字命名。它是指当介质粒子直径比光的波长小很多时对入射光的造成的散射效应。瑞利散射光的强度和入射光波长λ的4次方成反比。也就是说，光的波长越短，瑞利散射造成能量损失越大。这也解释了为什么光纤中850nm波长光要比1310nm波长的光损耗大，而1310nm波长光要比1550nm波长光损耗大的原因。

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