光纤内也有瑞利散射,由此而产生的光损耗就称为瑞利散射损耗 。鉴于目前的光纤制造工艺水平,可以说瑞利散射损耗是无法避免的 。但是,由于瑞利散射损耗的大小与光波长的4次方成反比,所以光纤工作在长波长区时,瑞利散射损耗的影响可以大大减小 。

文章插图
5、先天不足,爱莫能助
光纤结构不完善,如由光纤中有气泡、杂质,或者粗细不均匀,特别是芯-包层交界面不平滑等,光线传到这些地方时,就会有一部分光散射到各个方向,造成损耗 。这种损耗是可以想办法克服的,那就是要改善光纤制造的工艺 。散射使光射向四面八方,其中有一部分散射光沿着与光纤传播相反的方向反射回来,在光纤的入射端可接收到这部分散射光 。光的散射使得一部分光能受到损失,这是人们所不希望的 。但是,这种现象也可以为我们所利用,因为如果我们在发送端对接收到的这部分光的强弱进行分析,可以检查出这根光纤的断点、缺陷和损耗大小 。这样,通过人的聪明才智,就把坏事变成了好事.
光纤的损耗近年来,光纤通信在许多领域得到了广泛的应用 。实现光纤通信,一个重要的问题是尽可能地降低光纤的损耗 。所谓损耗是指光纤每单位长度上的衰减,单位为dB/km 。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,因此,了解并降低光纤的损耗对光纤通信有着重大的现实意义 。
一、光纤的吸收损耗
这是由于光纤材料和杂质对光能的吸收而引起的,它们把光能以热能的形式消耗于光纤中,是光纤损耗中重要的损耗,吸收损耗包括以下几种:
1.物质本征吸收损耗 这是由于物质固有的吸收引起的损耗 。它有两个频带,一个在近红外的8~12μm区域里,这个波段的本征吸收是由于振动 。另一个物质固有吸收带在紫外波段,吸收很强时,它的尾巴会拖到0.7~1.1μm波段里去 。
2.掺杂剂和杂质离子引起的吸收损耗 光纤材料中含有跃迁金属如铁、铜、铬等,它们有各自的吸收峰和吸收带并随它们价态不同而不同 。由跃迁金属离子吸收引起的光纤损耗取决于它们的浓度 。另外,OH-存在也产生吸收损耗,OH-的基本吸收极峰在2.7μm附近,吸收带在0.5~1.0μm范围 。对于纯石英光纤,杂质引起的损耗影响可以不考虑 。
3.原子缺陷吸收损耗 光纤材料由于受热或强烈的辐射,它会受激而产生原子的缺陷,造成对光的吸收,产生损耗,但一般情况下这种影响很小 。
二、光纤的散射损耗
光纤内部的散射,会减小传输的功率,产生损耗 。散射中最重要的是瑞利散射,它是由光纤材料内部的密度和成份变化而引起的 。
光纤材料在加热过程中,由于热骚动,使原子得到的压缩性不均匀,使物质的密度不均匀,进而使折射率不均匀 。这种不均匀在冷却过程中被固定下来,它的尺寸比光波波长要小 。光在传输时遇到这些比光波波长小,带有随机起伏的不均匀物质时,改变了传输方向,产生散射,引起损耗 。另外,光纤中含有的氧化物浓度不均匀以及掺杂不均匀也会引起散射,产生损耗 。
三、波导散射损耗
这是由于交界面随机的畸变或粗糙所产生的散射,实际上它是由表面畸变或粗糙所引起的模式转换或模式耦合 。一种模式由于交界面的起伏,会产生其他传输模式和辐射模式 。由于在光纤中传输的各种模式衰减不同,在长距离的模式变换过程中,衰减小的模式变成衰减大的模式,连续的变换和反变换后,虽然各模式的损失会平衡起来,但模式总体产生额外的损耗,即由于模式的转换产生了附加损耗,这种附加的损耗就是波导散射损耗 。要降低这种损耗,就要提高光纤制造工艺 。对于拉得好或质量高的光纤,基本上可以忽略这种损耗 。
- 莲子有芯好还是无芯好
- 玉米苗芯里有虫怎么办 玉米芯有虫子怎么治
- 笔记本电池怎么更换电芯?
- 哪些型号的华为手机值得购买?
- 众泰t600空调滤芯在哪 众泰T600空调滤芯在哪里
- 手机芯片排行天梯图2021年4月 2021年4月手机CPU性能天梯图最新版
- 中国驻美大使:若美国对中国芯片行业实施更多限制 中方定会做出回应
- 红心猕猴桃中间的芯很硬怎么回事
- 如何区分电缆、光纤光缆、网线?
- 2021最新手机CPU天梯图 2021最新手机芯片天梯图
