光纖衰減係數

多模和單模光纖的特性參數之一

光纖衰減係數(也稱衰耗係數)是多模光纖單模光纖最重要的特性參數之一,在很大程度上決定了多模和單模光纖通信的中繼距離。

定義


衰減係數的定義為:每公里光纖對光信號功率的衰減值。
其表達式為:a= 10 lg Pi/Po 單位為dB/km 其中:Pi 為輸入光功率值(W 瓦特),Po 為輸出光功率值(W 瓦特)。假如某光纖的衰減係數為a=3dB/km,則意味著經過一公里光纖傳輸Pi/Po= 10 0.3= 2后,其光信號功率值減小了一半。長度為L 公里的光纖總的衰減值為A=aL。
對於單模光纖,按照0.18dB/km 的衰減。對於一個光信號,若經過EDFA 放大后輸出功率為+5dBm ,其接收端的接收靈敏度若為-28dBm ,則放大增益為33dB ,除以衰減係數,除數距離為33/0.18=183公里,考慮老化等裕度,可傳輸120km 以上。

產生原因


使光纖產生衰減的原因很多,主要有:吸收衰減,包括雜質吸收和本徵吸收;散射衰減,包括線性散射、非線性散射和結構不完整散射等;其它衰減,包括微彎曲衰減等。
其中最主要的是雜質吸收引起衰減。在光纖材料中的雜質如氫氧根離子、過渡金屬離子對光的吸收能力極強,它們是產生光信號衰減的重要因數。因此,要想獲得低衰減光纖,必須對製造光纖用的原材料二氧化硅進行十分嚴格的化學提純,使其雜質的含量降到幾個PPb 以下。