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鑫安安防论光纤
作者:陕西鑫安安防科技集团有限责任公司 发布日期:2018-07-24 10:38

 鑫安安防论光纤

  做安防监控工程都会发现,光纤会发生衰减和损耗,但是大部分的人却不知道损耗的原因。其实光纤衰减的原因有以下几种。

  

鑫安安防论光纤

 

  1、材料的吸收损耗制造光纤的材料能够吸收光能。光纤材料中的粒子吸收光能以后,产生振动、发热,而将能量散失掉,这样就产生了吸收损耗。在光纤中,当某一能级的电子受到与该能级差相对应的波长的光照射时,则位于低能级轨道上的电子将跃迁到能级高的轨道上。这一电子吸收了光能,就产生了光的吸收损耗。

  2、散射损耗在黑夜里,用手电筒向空中照射,可以看到一束光柱。人们也曾看到过夜空中探照灯发出粗大光柱。那么,为什么我们会看见这些光柱呢?这是因为有许多烟雾、灰尘等微小颗粒浮游于大气之中,光照射在这些颗粒上,产生了散射,就射向了四面八方。这个现象是由瑞利最先发现的,所以人们把这种散射命名为"瑞利散射"。散射是怎样产生的呢?原来组成物质的分子、原子、电子等微小粒子是以某些固有频率进行振动的,并能释放出波长与该振动频率相应的光。粒子的振动频率由粒子的大小来决定。粒子越大,振动频率越低,释放出的光的波长越长;粒子越小,振动频率越高,释放出的光的波长越短。这种振动频率称做粒子的固有振动频率。但是这种振动并不是自行产生,它需要一定的能量。一旦粒子受到具有一定波长的光照射,而照射光的频率与该粒子固有振动频率相同,就会引起共振。粒子内的电子便以该振动频率开始振动,结果是该粒子向四面八方散射出光,入射光的能量被吸收而转化为粒子的能量,粒子又将能量重新以光能的形式射出去。因此,对于在外部观察的人来说,看到的好像是光撞到粒子以后,向四面八方飞散出去了。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。

  

鑫安安防论光纤

 

  3、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。

  4、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。

  

鑫安安防论光纤

 

  5、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。

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