光纖接續(xù)損耗是指光信號在光纖連接點(如熔接、機械連接或活動連接器處)傳輸時，因光纖結構、幾何參數(shù)或連接工藝等因素導致的功率損失，通常以分貝(dB)為單位衡量。它是光纖通信系統(tǒng)中影響信號傳輸質量的關鍵指標，直接關系到系統(tǒng)的傳輸距離、帶寬和可靠性。

一、光纖接續(xù)損耗的成因

光纖本征因素

模場直徑不匹配：單模光纖的模場直徑差異會導致光功率耦合效率降低。例如，若兩根光纖的模場直徑分別為9μm和10μm，接續(xù)損耗可能增加0.2dB。

折射率分布差異：光纖芯層和包層的折射率分布不同會影響光信號的傳輸模式，產(chǎn)生附加損耗。

數(shù)值孔徑(NA)不一致：NA差異會導致光信號在連接點處發(fā)生散射或反射，增加損耗。

連接工藝因素

軸向錯位：光纖端面未完全對齊(如橫向偏移、角度傾斜)會導致光信號泄漏。例如，1μm的橫向偏移可能產(chǎn)生0.5dB的損耗。

端面質量：端面不平整、有劃痕或污染(如灰塵、油污)會引發(fā)光散射或反射。例如，端面粗糙度超過0.3μm時，損耗可能顯著增加。

熔接參數(shù)不當：熔接溫度、時間或放電強度不合適會導致熔接點變形或氣泡產(chǎn)生，增加損耗。

外部環(huán)境因素

溫度變化：熱脹冷縮可能導致光纖微彎或連接點松動，引發(fā)損耗波動。

機械應力：光纖受拉、壓或彎曲時，模場分布可能改變，導致?lián)p耗增加。

濕度與腐蝕：長期暴露在潮濕或腐蝕性環(huán)境中可能損害光纖涂層或連接器，影響性能。

二、光纖接續(xù)損耗的測量方法

光功率計法

原理：通過比較接續(xù)前后光功率的差值計算損耗。

步驟：

用光功率計測量輸入光功率(P?)。

接續(xù)后測量輸出光功率(P?)。

損耗(dB)= 10 × log??(P?/P?)。

特點：操作簡單，但需穩(wěn)定光源和準確校準。

光時域反射儀(OTDR)法

原理：利用背向散射光分析光纖鏈路中的損耗分布。

步驟：

將OTDR連接到光纖一端，發(fā)射脈沖光。

接收并分析背向散射信號，定位接續(xù)點并計算損耗。

特點：可同時測量損耗、長度和故障點，但需專業(yè)解讀結果。

三、光纖接續(xù)損耗的典型值

四、降低光纖接續(xù)損耗的措施

優(yōu)化連接工藝

熔接：使用高精度熔接機，控制放電參數(shù)(如放電時間、強度)，確保熔接點光滑無氣泡。

機械連接：選擇與光纖匹配的連接器，嚴格按說明書操作，避免過度緊固或松動。

端面處理：使用光纖切割刀制備平整端面，清潔時用無塵棉簽蘸取酒精擦拭。

控制環(huán)境因素

溫度：在恒溫環(huán)境下操作，避免溫度驟變導致光纖變形。

濕度：保持操作區(qū)域干燥，防止水汽凝結影響端面質量。

機械保護：使用套管或保護盒固定接續(xù)點，避免外力拉扯或彎曲。

選用高質量材料

光纖：選擇模場直徑、折射率分布一致的光纖(如同一批次產(chǎn)品)。

連接器：采用低損耗、高回波損耗的連接器(如APC型連接器)。

熔接機：定期校準熔接機，確保參數(shù)準確。

五、光纖接續(xù)損耗的實際影響

傳輸距離縮短：損耗每增加1dB，傳輸距離可能減少數(shù)公里(具體取決于光纖類型和系統(tǒng)設計)。

信號質量下降：高損耗會導致眼圖閉合、誤碼率增加，影響數(shù)據(jù)傳輸可靠性。

系統(tǒng)成本增加：為補償損耗，需增加中繼器或光放大器，提高建設成本。

審核編輯 黃宇