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如何理解光纤跳线中的插入损耗和回拨损耗?

2020年07月27日 16:58 次阅读

光纤通信中, 插入损耗和回波损耗是评估一些光纤器件间端接质量的两个重要指标,比如光纤连接器、光纤跳线、尾纤等。

什么是插入损耗?

插入损耗是Insertion Loss(通常简称为IL),主要是指光纤中两个固定点之间损耗的光的度量。可以理解为光通信系统光纤链路中由于光器件的介入而引起的光功率的损失,单位是dB。

计算公式: IL=-10 lg(Pout /Pin), Pout 为输出光功率,Pin 为输入光功率。

插入损耗的数值越小表示性能越好,例如,插入损耗为0.3dB优于0.5dB。一般来说,熔接和手动连接之间的衰减差异(小于0.1 dB)会小于光纤连接器之间的连接。数据中心光纤布线的建议的最大dB损耗量:LC多模光纤连接器最大为15dB, LC单模连接器为最大15dB, MPO/MTP多模光纤连接器最大为20dB,MPO/MTP单模光纤连接器最小为30dB。

什么是回波损耗?

当光纤信号进入或离开某个光器件组件时(例如光纤连接器),不连续和阻抗不匹配将导致反射或回波,反射或返回的信号的功率损耗,即为回波损耗,Return Loss(简称RL)。插入损耗主要是测量当光链路遇到损耗后的结果信号值,而回波损耗则是对光链路遇到组件接入时对反射信号损耗值的测量。

计算公式:RL=-10 lg(P0/P1), P0表示反射光功率,P1表示输入光功率。

回波损耗值表示为dB,通常为负值,因此回波损耗值越大越好,典型规格范围为-15至-60 dB。按照行业标准,Ultra PC抛光光纤连接器的回波损耗应大于50dB,斜角抛光的回波损耗通常大于60dB。PC类型应大于40dB。对于多模光纤,典型的RL值介于20至40 dB之间。

如何理解光纤跳线中的插入损耗和回拨损耗?

影响因素有哪些?

1. 端面质量和清洁度

光纤端面缺陷(划痕,凹坑,裂缝)和颗粒污染等都会直接影响连接器的性能,从而导致不良的IL/RL。即使是5微米单模纤芯上的微小灰尘颗粒也可能最终阻塞光信号,从而导致信号损失。

2. 光纤断裂、插接不良

有些时候虽然光纤已断裂但仍能够引导光通过,这种情况下也将导致不良的IL或RL。正如文章一开头提到的图片中,APC连接器与PC连接器相连接,一个是斜8°的角,一个是微弧面的研磨角度,这两者相连短时间内可能会有光通过,但同时也会引发很大的插入损耗和很低的回波损耗,可能也会导致两个光纤端面无法精密对接而使光无法正常通过。

3. 超过弯曲半径

光纤可以弯曲,但弯曲的太厉害也会造成光损耗显著增加,也可能会直接导致损坏。因此在需要盘绕光纤的情况下,建议是保持尽可能大的半径。一般建议是不要超过外套直径的10倍。因此,对于外套为2mm的跳线,最大弯曲半径为20mm。

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