基于光纖通信傳輸損耗的分析

曹暉

【摘要】 隨著世界的發(fā)展，光纖通信傳輸已經(jīng)代替了傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)，同時它還因具有傳統(tǒng)通信系統(tǒng)所沒有的優(yōu)勢而被廣泛利用。但同時，光纖通信在傳輸過程中有著較大的傳輸損耗，想要將光纖通信廣泛利用， 如何降低傳輸損耗是其中的首要問題。在光纖通信傳輸中，光纖起著不可替代的作用，它是整個通信系統(tǒng)中的主要傳輸媒介。因此，通過分析引起光纖傳輸損耗的因素來降低損耗便成了重中之重。

【關(guān)鍵詞】 光纖通信技術(shù) 傳輸損耗 損耗分析

一、光纖通信簡介

光纖的全稱是光導(dǎo)纖維。它是一種以光波為載體，以光纖做傳輸媒介的通信方式。理論上說，光纖、光源和光檢測器是構(gòu)成光纖的最基本物質(zhì)。光纖有著很多種類，同時它的分類方式也有多種。首先它可以按照物理學(xué)方面的制造工藝、材料組成還有光學(xué)性質(zhì)等等來進(jìn)行分類；其次光導(dǎo)纖維還能夠按用途進(jìn)行分類，有傳感用光纖和通信用光纖兩種；此外，它還有通用和專用之分，例如其中專用光纖中有一種功能器件光纖，它是一種用于完成光波的分頻、倍頻、放大、光振蕩、調(diào)制以及整形等功能的光纖，而且它的出現(xiàn)形式經(jīng)常是一種特定的功能器件。隨著科技的發(fā)展，如今光纖通信的主要應(yīng)用領(lǐng)域是信息的控制和傳輸方面。例如，在以往的傳輸工具中，主要以電纜為主，這是傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用方式，這種方式劣勢便是速度極其之慢。而現(xiàn)在，光纖則成了通信傳輸?shù)牟豢商娲闹黧w。

二、光纖傳輸損耗分析

接續(xù)損耗和非接續(xù)損耗是光纖傳輸損耗中最基本的分類。其中接續(xù)損耗指的是由于光纖自身特性引起的固有損耗和非自身因素引起的熔接損耗和活動接頭損耗；而非接續(xù)損耗則包括光纖自身的彎曲損耗和各種外因造成的損耗，除此之外，非接續(xù)損耗還包括光纖具體的應(yīng)用環(huán)境對光纖傳輸帶來的損耗。

2.1吸收損耗分析

光波通過光纖材料時，部分光能會自動轉(zhuǎn)變成熱能，造成光功率的損失，這就是吸收損耗。光是含有能量，并且在傳輸過程它必然會與介質(zhì)發(fā)生作用，這便使得光在傳輸過程中會有部分能量被介質(zhì)所吸收， 轉(zhuǎn)化為介質(zhì)自身的能量。如太陽是以光的形式向地球傳遞能量，它在經(jīng)過大氣層時，因為大氣層也會吸收一部分光的能量，這就了造成不同海拔，空氣含量也會不同，同時溫度也會隨之變化。這是吸收損耗中最典型的一個例子。同樣光纖自身的材料也會對吸收部分光能，這是光纖的主要吸收損耗。如加工光纖是，一般以石英為原料，而石英中就含有各種金屬元素，而且這些金屬元素在各自的狀態(tài)下都會對光粒子有吸收作用。此外在加工過程中，光纖中還會有許多不同的雜質(zhì)。

2.2散射損耗分析

散射損耗區(qū)別于吸收損耗。是因為它是由于光纖的形狀和材料不同，致使折射率分布不均，導(dǎo)致光纖傳導(dǎo)中的微小粒子與光相互碰撞而產(chǎn)生散射，由此引起損耗。散射這種光學(xué)現(xiàn)象在我們的日常生活中很是常見。如早上我們還看不到太陽是，天空就已經(jīng)大亮，這便是因為空氣中所含雜質(zhì)對光的散射所造成的。 反射是散射的本質(zhì)，即由于物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分布不均或不同物體構(gòu)成結(jié)構(gòu)不同，同時還因為物體表面的光滑度不夠，導(dǎo)致大部分物體的表面并非是光滑的表明，因此光照射到物體表面時，物體對光的反射便是朝著不同的方向且毫無規(guī)則的反射，因此產(chǎn)生散射。而光纖的散射損耗和其是同樣的道理，光纖的內(nèi)部界面同樣是凹凸不平的，因此才會對傳輸中的光進(jìn)行散射，造成能量散失。同時各種現(xiàn)象表明，光纖在長波區(qū)的損耗要比短波區(qū)的損耗低很多。

2.3其他損耗分析

因光纖彎曲造成的損耗以及連續(xù)損耗成為其他損耗或附加損耗。光纖的彎曲損耗是因為光纖本身就比較柔軟，而且可彎曲，但當(dāng)彎曲到一定程度時， 雖然依然能對光進(jìn)行反射，但它已經(jīng)改變了光波的傳輸路徑，因此其中就有部分光能滲透到包層中甚至穿過包層向外泄漏，導(dǎo)致產(chǎn)生損耗。因此該損耗與光纖彎曲曲率有著很大關(guān)聯(lián)。光纖的連續(xù)損耗是因為光纖在連接時因各方面的原因?qū)χ蟮墓獠▊鬏攷淼膿p耗，這種損耗中以接頭損耗最多。 而光纖自身各方面的物理性質(zhì)都對其損耗有著很大的影響，這些物理性質(zhì)包括光纖直徑、光纖橢圓度、光纖彎曲度、模場直徑以及光纖的纖芯與包層同心率等等。 大量的實(shí)驗和生活經(jīng)驗表明， 對接頭損耗影響最大的便是光纖的纖芯與包層同心率，然后才是光纖彎曲度。

總結(jié)：現(xiàn)今，隨著光纖通信的問世，大大滿足的人們對信息的需求，它對人們生活所帶來的影響越來越大，因此它的發(fā)展也更加迅速，同時它也是人類科技發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一，但隨之而來的便是其自身損耗所帶來的信息流失，而對光纖通信傳輸損耗的分析和研究有助于改善光纖通信傳輸?shù)木S護(hù)工作，同時竭力思考如何減少光纖通信中的損耗也將是下一步所需要做的工作，是系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行的保障，只有這樣才能為人類提供最優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，同時也只有這樣光纖通信傳輸技術(shù)才能展現(xiàn)出更加美好的前景。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]陳曉鵬. 淺談光纖通信傳輸損耗[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2012，02：54

[2]孫妍. 淺析光纖的彎曲損耗對通信傳輸?shù)挠绊慬J]. 無線互聯(lián)科技，2012，08：47.