文档介绍:第 25 卷第 3 期
渤海大学学报(自然科学版)
V o l. 25 N o. 3
2 0 0 4 年 9 月
Jou rnal of Bohai U n iversity (N atu ral Science Edit io n)
Sep. 2004
单模光纤的接头损耗
冀晓莹
(中铁九局集团电务工程有限公司, 110001)
摘 要: 对用O TDR 测量光纤损耗进行了研究。结果表明, 真正的接头损耗应由O TDR 双向测试的平均值决定。由于光纤后向散射的变化, O TDR 从一个方向测得的单向值并不代表真正的
接头损耗, 单向值大也不代表接头损耗大, 在实际铺设光缆时, 单向值高达 0. 5dB 是可以接受的。
关键词: 接头损耗; 模场直径; 后向散射; O TDR; 4P 法
中图分类号: TN 929. 11 文献标识码: B 文章编号: 10072533X (2004) 0320268203
签于光纤实际现场接续时, 对接头损耗的正确测试方面, 存在着一定的误解, 本文将在理论上和实践中对接头损耗进行了详细探讨, 进而讨论用O TDR 测量接头损耗的正确方法, 通过实际的测试, 检验理论分析的正确性。
1 用O TDR 测量光纤接头的损耗
当今, 测量光纤接头损耗的方法有很多, 如 4P 法(即剪断法)、插入损耗法和背向散射法等等。但在施工中最常用的方法是用O TDR 进行测量(即背向散射法) , O TDR 法是一种非破坏性的测试方法, 并且有较好的重复性。但值得注意的是, 仅仅是从一端测量的单向值, 只是代表接头损耗的“表面”损耗, 而不是真正的接头损耗。真正的接头损耗是O TDR 双向测量的平均值, 下面先从理论上分析O TDR 测量的单向值和双向平均值。
背向散射法是将大功率的窄脉冲光注入被测光纤, 然后在同一端检测光纤背向返回的散射光功率。影响光纤接头损耗的因素有很多, 有内在的和外来的, 然而在光纤熔接非常理想的情况下, 相对于模场
直径不匹配的影响, 其它影响都较小, 实际上可忽略不计, 这样, 接头损耗仅仅由光纤的模场直径不匹配引起。在这种情况下,
根据文献[ 1 ], 当用O TDR 测量接头损耗时, 正向单向值
L 12 = 20 lg [ (1ƒ2) (W 1 ƒW 2 + W 2 ƒW 1 ) ] + 10 lg (W 2 ƒW 1 ) + 10 lg (n2 ƒn1 ) (1)
O TDR 测得的反向单向值
L 21 = 20 lg [ (1ƒ2) (W 1 ƒW 2 + W 2 ƒW 1 ) ] + 10 lg (W 1 ƒW 2 ) + 10 lg (n1 ƒn 2 ) (2)
式中: W 1、W 2 为输入、输出光纤的模场直径; n 1、n2 为输入、输出光纤芯的折射系数。
式中: 第一项表示模场直径不匹配所产生的接头损耗, 记为 L ’ 2、L ’ 1; 第二项为模场直径不匹配使接头前
1 2
后的散射截获部分不同而形成的“表面”损耗, 记为 L ’’、L ’’; 第三项反映了折射率的影响, 这一项很小, 可以
忽略不计。
取 L 12 和 L 21 即接头损耗的双向平均值, 可得
12 21
āsp l ice = (1ƒ2) (L 12