计算光纤损耗时要考虑的重要因素

光纤系统设计不是一项简单的任务，而是一项平衡措施，应解决所有可能导致损耗的系统因素。光纤损耗是由一系列内在和外在因素引起的。光纤损耗或信号损耗，也称为光纤衰减，是由单模和多模光纤的内在和外在特性引起的。如果您想知道如何计算网络中的光纤损耗，则需要解决这些因素。

以下是计算光纤损耗预算时需要考虑的一些因素：

固有衰减损耗：该术语指三种类型的损耗—— 吸收损耗、散射损耗和色散损耗。散射损失：它们是由成分波动、材料密度、制造缺陷和结构不均匀性的微小变化引起的。通常，这些变化可以在微观水平上观察到。色散损耗：有时，光信号在通过光纤传输时可能会失真，从而导致色散损失。色散损失有两种类型：模内色散损失和模间色散损失。模内色散主要是由单模光纤中的脉冲扩展引起的。这种脉冲扩展是由于传播常数或折射率沿长度的变化而发生的。相反，模间色散是由于多模光纤中模式之间的传播延迟而发生的脉冲展宽。吸收损耗：这些被认为是光缆光损耗的主要原因之一。光子在传输过程中与不同的玻璃成分、金属离子或电子相互作用。光在这种相互作用过程中被吸收并转化为其他能量形式，例如热、波长杂质和分子共振。 50/125 m和6.25/125 m多模光纤的本征衰减为3.5dB/km@850nm，9 m单模光纤的本征衰减为0.4 dB/Km@1310nm和0.3 dB/Km@1550nm。

插入损耗：也称为连接器损耗，是设备插入光纤或传输线时发生的光功率损耗。一般来说，工厂组装的单模连接器的损耗在0.1-0.2dB范围内，而现场端接连接器的损耗可高达0.2-1.0dB。多模连接器的损耗为0.2-0.5 dB。发射器：激光发射器和LED发射器是大多数光纤网络中使用的两种重要的发射器类型。激光发射器有低、中、高三种类型，也称为短程、中程和远程发射器。 LED 发射器有标准功率和高功率LED 发射器可供选择。发射器的正确选择取决于所使用的光纤类型。选择这些发射器时，您需要注意连接器处的光输出系数。例如，-5dB 是最常见的光输出。使用的光纤类型：大多数网络使用单模或多模光纤或两者兼而有之。大多数多模光纤的损耗因数为2.5 (@850nm) 和0.8 (@1300 nm) dB/km。相比之下，单模光纤的损耗因子为0.25 (@1550nm) 和0.35 (@1310nm) dB/km。单模光纤与激光发射器兼容，并有短程和长程类型可供选择。多模光纤通常与LED 发射器集成，因为由于缺乏能量，它们的传输距离不能超过1 公里。高功率LED 发射器与单模光纤一起使用。光纤损耗系数：损耗系数通常由制造商定义，单位为dB/km。光纤损耗系数的计算可以简单地计算为损耗系数距离。该距离是光缆的总长度，而不仅仅是网络的距离。冗余量：这是一个广泛的术语，涵盖多个因素，例如接收器和发射器组件的老化、光纤老化、光纤电缆的扭曲和弯曲、未来添加设备的范围、为修复电缆断裂而添加的接头。一般来说，光纤损耗预算裕度保持在3至10dB之间。光纤熔接：熔接有助于连接光纤的两端。这样做是为了确保通过电缆的光与单根光纤一样强。机械接头和熔接接头是光缆网络中使用的两种重要的接头类型。其中，机械接头采用在光纤端部设置连接器，而熔接式则直接插接光纤端部。通常认为机械接头的损耗在每个连接器0.1-1.5 dB 的范围内，而在熔接接头中，每个接头的损耗为0.1-0.5dB。由于损耗系数低，焊接接头是最优选的。弯曲：一小部分光纤损耗是由弯曲引起的。这种弯曲可能是由于电缆处理不当造成的。弯曲有两种类型：—— 宏弯曲和微弯曲。宏弯是指电缆中的较大弯曲，而微弯是指电缆中的小弯曲。

如何计算光纤损耗

要计算光纤损耗，您需要了解以下公式：

总链路损耗=熔接损耗+ 电缆衰减+ 连接器损耗+ 安全冗余

熔接损耗(dB)=熔接损耗容限(dB) x 熔接数量

电缆衰减（dB）=电缆最大衰减系数（dB/km）长度（km）

连接器损耗(dB)=连接器损耗容限(dB) x 连接器对数

总损耗是光纤段中多个变量的总和。尽管您了解如何计算光纤损耗，但请记住这只是一个估计值。根据不同因素，实际值可能会更高或更低，因此需要保持平衡。

例如，如果考虑40 公里长的单模链路，在1310nm 处有5 个接头和2 个连接器对，则计算为：

电缆衰减(dB)=40km x 0.4 dB/km 熔接损耗=0.1dB/km x 5 连接器损耗=0.75dB x2 安全裕度=3.0dB 链路损耗：40km x 0.4 dB/km + 0.1dB/km x5 + 0.75dBx +3.0分贝

计算表明，通过光纤链路进行传输至少需要21dB 的功率。设置网络后，您需要测量并验证实际的链路损耗。这将有助于识别性能问题）。

减少网络中光纤损耗的技巧

需要留出足够的空间来适应性能随时间的下降。这种考虑将有助于确保光的功率输出在接收器的灵敏度范围内。可以在光纤链路设计和安装中进行以下一些更改，以最大限度地减少网络中的光纤损耗。

确保在整个网络中使用高质量电缆。电缆必须具有类似的特性。尽可能尝试使用合格的连接器。始终确保插入损耗小于0.3dB，任何附加损耗小于0.2dB。焊接时尽量遵循环境和拼接要求。确保使用干净的连接器。铺设光缆时选择最佳方法。确保使用整个光盘进行配置。单盘可达500米以上。这将有助于减少关节数量。需要安装电气、防雷、机械防护、腐蚀防护等针对环境因素的防护措施。尝试使用高质量的所有组件，包括电缆、连接器、发射器、媒体转换器和交换机。这将有助于确保高性能并最大限度地减少网络中的光纤损耗。

总结