下载
加入VIP
  • 专属下载特权
  • 现金文档折扣购买
  • VIP免费专区
  • 千万文档免费下载

上传资料

关闭

关闭

关闭

封号提示

内容

首页 单模光纤弯曲损耗与波长及弯曲半径的关系

单模光纤弯曲损耗与波长及弯曲半径的关系.doc

单模光纤弯曲损耗与波长及弯曲半径的关系

Renata洁莹
2017-09-27 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《单模光纤弯曲损耗与波长及弯曲半径的关系doc》,可适用于综合领域

单模光纤弯曲损耗与波长及弯曲半径的关系刘世春黄治逊()天津电信网管维护中心,天津(λ)α摘要:对在弱导条件下的单模光纤弯曲损耗进行了定量分析,导出了弯曲损耗的函数,R。R关键词:波长弯曲半径弯曲损耗()文章编号:中图分类号:TN文献标识码:Aα光纤在实际应用中,不可避免地要发生弯曲,设单位弧长上的弯曲损耗dB数为,则由R()而产生光纤弯曲损耗。光纤弯曲可模仿成如图所式可得:示的弯曲波导。(α)PiexpPααRPL==gPiπwRwu()()ex=paa)β(()avkwwβ式中u是径向归一化相位常数W是径向归αR一化衰减常数V是归一化频率是纤芯半径()是弯曲半径Kw是一阶第二类修正的贝塞尔()函数,如式:wΥ()()()()()kwLnwwwIIA=图弯曲波导示意图Υ:,是欧勒常数式中据光纤理论,在正常情况下,光在光纤里沿轴向传播的常数应满足关系式:nk<<nk。ββWn)(当光纤弯曲时,光电磁波在弯曲部分中进行传输,()()Iw=要想保持同相位的电场和同相位的磁场在一个平)(n!n!n=面里,即保持导行的情况,那么越靠近外侧,其速wn()()度就会越大即越小。待到一定的地点时,其相β()Iw()=速就会等于所在物质中的光速,待超过这一地点()n!n=wn()n(())A=后,电磁波就会成为辐射波,即<nk,导波成为β()n!nn=辐射波。如把从这一点起到无穷远处的能量进行()α式可以看出弯曲损耗随弯曲半径由RR积分,就是在光纤弯曲部分中传输所损耗的能量αλ的减小而增大,但看不出随波长增减的变化R或损耗功率。趋势。对于单模光纤在弱导条件下对光纤弯曲损耗的理论分析是很复杂的,有有:几种近似公式,但它们相互之间的差别很大。下面λc即参照LucBJeunhomme理论进行分析。W)(λλλcc首先把弯曲光纤场的分布近似成薄膜介质带()W=λλ状波导弯曲场的分布,并假设能满足弱导条件λλcc()()W=λλΔ<,则有弯曲波导沿轴向外辐射的单位弧长λλcc()()W=()α上的功率衰减系数:,如式PλλλcπwRwu())()α(exp=Pλaaβ()()avkwwβ天津通信技术年对于零色散波长在nm附近的常规SMλλvccc())()(V=Δ光纤,按图,取==,a=m=λλμ()λ×m,代入式得:其中v,是归一化截止频率是ccλ截止波长。m=×m。cμ()()λ把a、n、c的值代入、式,则有:u=VWλcλλcc)(a()β()()λλλπanλc)a()(ankuβau==βλλππanan(λ)α由以上各式,可近似求得,R的表达式:λRc)())((()=λλλλλλcccπc()()()λλλα(λ)R,R=λcππλananc()()kw×()λaaa==βλλcλλc())()(λλλRπexpλc×,是自由空间波数,n是纤芯折式中k()=λλλcλλcc()()()λλλ射率,实际应用的单模通信光纤n。=λc()()×kwλαλ若纤芯半径和截止波长确定,则W、V、cλλλccc())()(λλλRλαu、都是工作波长的函数,进而可确定或aPβexpλc×)(λαλ是和R的函数。R()Δπan()(λ)αλλ从式可以看出,即使把,R对求c=Rvc(λ)αλ导,也难以计算出,R随的增减值,但由RnnΔ()=()式可以算出在任意工作波长和任意弯曲半径nαΔ光纤结构参数和的λ下的弯曲损耗值。下面取一些特定的值和R对于常规单模光纤,(λ)αλω值,通过对数值的计算,可以得出,R与λ选择应能同时使模场直径、零色散波长和R()λR相对应的数值,如表所示。注意:用式及暖截止波长满足使用的要求,并尽量达到最佳cλλ计算时,和的单位用m,而R的单位用m,,同时还应考虑对衰减和弯曲损耗特性的影响。化cμ(λ)α结果,R的单位为dBm。如图所示,使模场直径、零色散波长、截止波长同RΔα用表所对应的R=m、R=时满足要求的和的取值范围是条曲线共同αλ围成的区域。m、R=m的数据,描点作图,画出随R变化的曲线如图所示。从图α可见,R(λ),R随弯曲半径减小而增大,及随工作波长的增大而增大。即在同样的工作波长下,工作波长ωλλΔα图使SM光纤、、同时满足要求的与的关系图ooC越大,弯曲αλ图随的变化曲线R第期刘世春,黄治逊:单模光纤弯曲损耗与波长及弯曲半径的关系损耗也越大。例如,当弯曲半径R=m=mm,否则,在nm波长区就会产生明显的弯mm和R=m=mm时:曲损耗。因为光纤线路在nm波长区对弯曲(α)()dBm状况特别敏感特别是局内尾纤和光跳线部分,轻,=×Rα(),=dBm微的碰撞、挤压、扭曲或移动都会使线路的损耗猛Rα()dBm增。值得注意的是,波长对弯曲损耗的影响也是很,=×Rα()dBm大的。例如用目前光缆线路工程及维护工作常用,=×R()α()α的测试仪表OTDR进行测试,如表所示。可见,R<<,RRRITUT对G光纤和G光纤在nmλα对应不同(,m)和R(m)的弯曲损耗(dBm)μR表波长区弯曲损耗的明确规定是:λR对于G光纤,用半径R为mm的松绕圈,在nm波长测得的损耗增×××()加值既因弯曲产生的损耗应小于dB对于G××××××光纤,用半径R为mm的松绕圈,在××nm波长测得的损耗增加值应小于dB。×当R=mm时,松绕圈的弧长为m,按照上述计算,在nm的弯曲损耗为××dB,满足G和G光纤弯曲半径要求。研λ究光纤弯曲损耗与波长及弯曲半径的关系具有十分重要的意义,从上面的计算可以看出在××××××××nm波长区光纤的弯曲损耗要比在nm波长区大得多。由于EDFA工作在nm波长区,而实用化的HDWDM传输系统的工作波长也都选择在nm波长区,因此nm波长区从nm,nm,大约有nm的低损耗带宽可供利用,ITUT建议的HDWDM波长范围为nm,nm,从表可以看出,在相同弯曲半径的情况下,其最小信道的间隔是nm的整数倍。由于在nm波长的弯曲损耗大约是nm波长的光缆敷设、光纤接头热缩保护、接头盒倍以上。中余纤的收容盘放、成端尾纤收容、光跳线布放及若某光纤线路用OTDR在nm波长下进行测试,其全程损耗是能满足设计要求的,但不余长收容等过程中都会产生光纤弯曲的问题,按照一定能保证HDWDM传输的损耗要求。上面的计算,应注意使光纤弯曲半径不小于TheRelationshibetweenpBendinLossofSineOticalFiberlggpandWaveLenthandBendinRadiusggLIUShichunHUANGZhixun(TianinTelecommunicationNetworkManaementMaintenanceCenter,jg,China)TianinjAbstract:Thisarticleuantitativelanalsedthebendinlossofsinleoticalfiberintheweakqyyggp(λ)a,RconductionconditionanduidedthefunctionofbendinlossRggKewords:WavelenthWindinradiusBendinlossgggy

用户评价(0)

关闭

新课改视野下建构高中语文教学实验成果报告(32KB)

抱歉,积分不足下载失败,请稍后再试!

提示

试读已结束,如需要继续阅读或者下载,敬请购买!

文档小程序码

使用微信“扫一扫”扫码寻找文档

1

打开微信

2

扫描小程序码

3

发布寻找信息

4

等待寻找结果

我知道了
评分:

/9

单模光纤弯曲损耗与波长及弯曲半径的关系

VIP

在线
客服

免费
邮箱

爱问共享资料服务号

扫描关注领取更多福利