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关于监控:监控安防工程中即使用光纤也会对信号进行衰减你知道吗

在当今监控安防工程利用中,光纤简直是所有连贯形式中可能提供最佳带宽性能的一种。当应用光纤传输零碎时光纤传输零碎能够将图像传输到很远的中央,而不会有任何模式的信号失真,更不用说图像的清晰度或细节了。能够说,光纤传输零碎是整个监控零碎的生命线。然而光纤也会信号衰减衰减你晓得吗?上面咱们就来理解一下:

一、什么是光衰减

当光从光纤的一端射入,从另一端射出时,光的强度会削弱。这表明光纤中有一些物质或因为某种原因,妨碍了光信号的通过。这是光纤的传输损耗。只有缩小光纤损耗,光信号能力畅通。

二、造成光纤衰减的次要因素


本征:是光纤的固有损耗,包含:瑞利散射,固有排汇等。

蜿蜒:光纤蜿蜒时局部光纤内的光会因散射而损失掉,造成损耗。

挤压:光纤受到挤压时产生渺小的蜿蜒而造成的损耗。

杂质:光纤内杂质排汇和散射在光纤中流传的光,造成的损失。

不平均:光纤资料的折射率不平均造成的损耗。

对接:光纤对接时产生的损耗,如:不同轴 (单模光纤同轴度要求小于 0.8μm),端面与轴心不垂直,端面不平,对接心径不匹配和熔接品质差等。

当光从光纤的一端进入,从另一端射出时,光的强度会削弱。这意味着在光信号通过光纤流传之后,光能被局部衰减。这表明光纤中有一些物质或因为某种原因,妨碍了光信号的通过。这是光纤的传输损耗。只有缩小光纤损耗,光信号能力畅通。

三、光纤损耗的分类

光纤损耗可分为固有损耗和额定损耗。

固有损耗包含散射损耗、排汇损耗和光纤构造不欠缺引起的损耗。

额定损耗包含微弯损耗、蜿蜒损耗和连贯损耗。

(1)额定损失

光纤敷设过程中人为造成额定损耗。在理论利用中,不可避免地要一一连贯光纤,光纤连贯会造成损耗。光纤的轻微蜿蜒、挤压和拉伸也会造成损耗。这些都是光纤应用条件造成的损耗。次要起因是在这些条件下,光纤芯中的传输模式产生了变动。能够尽可能防止额定的损失。

额定损耗包含微蜿蜒损耗、蜿蜒损耗和连贯损耗。

光纤蜿蜒有两种模式:

曲率半径远大于光纤的直径,咱们过来称之为蜿蜒或宏观蜿蜒;光纤的轴蜿蜒到微米级,这种高频蜿蜒习惯称为微弯。

(2)固有损失

在固有损耗中,散射损耗和排汇损耗是由光纤资料自身的个性决定的,不同工作波长引起的固有损耗也是不同的。理解损耗的机理,定量分析各种因素造成的损耗,对于倒退低损耗光纤、正当应用光纤具备重要意义。

1、光纤结构不均

光纤构造不完满,如气泡、杂质或光纤中的厚度不平均,特地是纤芯和包层之间的界面不平均等。,当光线达到这些中央时,一部分光线会向五湖四海散射,造成损耗。这种损耗能够通过一些伎俩来克服,即改良光纤的制作工艺。散射使光向各个方向辐射,其中一部分散射光沿与光纤流传方向相同的方向反射回来,可在光纤的入射端接管。光的散射导致一部分光能损失,这是不心愿的。然而,这种景象咱们也能够利用,因为如果咱们剖析发送端接管到的光的强度,就能够查看出这种光纤的断点、缺点和损耗。

2、光纤的散射损耗

光纤外部的散射,会减小传输的功率,产生损耗。散射中最重要的是瑞利散射,它是由光纤资料外部的密度和成份变动而引起的。

光纤资料在加热过程中,因为热动乱,使原子失去的压缩性不平均,使物质的密度不平均,进而使折射率不平均。这种不平均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,带有随机起伏的不平均物质时,扭转了传输方向,产生散射,引起损耗。另外,光纤中含有的氧化物浓度不平均以及掺杂不平均也会引起散射,产生损耗。

3、波导散射损耗

这是因为交界面随机的畸变或毛糙所产生的散射,实际上它是由外表畸变或毛糙所引起的模式转换或模式耦合。一种模式因为交界面的起伏,会产生其余传输模式和辐射模式。因为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,间断的变换和反变换后,尽管各模式的损失会平衡起来,但模式总体产生额定的损耗,即因为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。要升高这种损耗,就要进步光纤制作工艺。对于拉得好或品质高的光纤,基本上能够疏忽这种损耗。

4、光纤蜿蜒产生的辐射损耗

光纤是柔软的,能够蜿蜒,可是蜿蜒到肯定水平后,光纤尽管能够导光,但会使光的传输路径扭转。由传输模转换为辐射模,使一部分光能渗透到包层中或穿过包层成为辐射模向外透露损失掉,从而产生损耗。当蜿蜒半径大于 5~10cm 时,由蜿蜒造成的损耗能够疏忽。

四、光纤损耗系数

衰减系数的定义为:每公里光纤对光信号功率的衰减值。

其表达式为:a=10 lg Pi/Po 单位为 dB/km 其中:Pi 为输出光功率值(W 瓦特),Po 为输入光功率值(W 瓦特)。如果某光纤的衰减系数为 a =3dB/km,则意味着通过一公里光纤传输 Pi/Po= 10 0.3= 2 后,其光信号功率值减小了一半。长度为 L 公里的光纤总的衰减值为 A =aL。

对于单模光纤,依照 0.18dB/km 的衰减。对于一个光信号,若通过 EDFA 放大后输出功率为 +5dBm,其接收端的接收灵敏度若为 -28dBm,则放大增益为 33dB,除以衰减系数,除数间隔为 33/0.18=183 公里,思考老化等裕度,可传输 120km 以上。

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