光纖因其獨特的光波導效應，在光通信、傳(chuan) 感、傳(chuan) 像以及光能量與(yu) 光信號傳(chuan) 輸等方麵有著天然優(you) 勢，並且在這些領域得了廣泛的国产成人在线观看免费网站。
通過實際測試得知光纖的主要優(you) 點包括：集光能力好、傳(chuan) 輸效率高、抗幹擾性能優(you) 秀。但是，光纖作為(wei) 一種光波導傳(chuan) 輸介質，同樣會(hui) 對
內(nei) 部的光信號傳(chuan) 輸產(chan) 生影響，如：光纖損耗、色散、光譜展寬等。而影響光纖通信最主要的因素還是光纖損耗問題，因為(wei) 隨著傳(chuan) 輸距離
的增加各種損耗最終會(hui) 累加到一個(ge) 閾值，導致我們(men) 無法得到想要的傳(chuan) 輸信號，因此為(wei) 了實現長距離的信號傳(chuan) 輸就必須設法降低光纖的損
耗。
光纖因其獨特的光波導效應，在光通信、傳(chuan) 感、傳(chuan) 像以及光能量與(yu) 光信號傳(chuan) 輸等方麵有著天然優(you) 勢，並且在這些領域得了廣泛的国产成人在线观看免费网站。
通過實際測試得知光纖的主要優(you) 點包括：集光能力好、傳(chuan) 輸效率高、抗幹擾性能優(you) 秀。但是，光纖作為(wei) 一種光波導傳(chuan) 輸介質，同樣會(hui) 對
內(nei) 部的光信號傳(chuan) 輸產(chan) 生影響，如：光纖損耗、色散、光譜展寬等。而影響光纖通信最主要的因素還是光纖損耗問題，因為(wei) 隨著傳(chuan) 輸距離
的增加各種損耗最終會(hui) 累加到一個(ge) 閾值，導致我們(men) 無法得到想要的傳(chuan) 輸信號，因此為(wei) 了實現長距離的信號傳(chuan) 輸就必須設法降低光纖的損
耗。
一、光纖的損耗特性
以光纖光纜為(wei) 基礎的網絡傳(chuan) 輸係統，無中繼長距離傳(chuan) 輸產(chan) 生的信號衰減值是衡量光纖光纜傳(chuan) 輸的信號質量最重要的指標之一，信號衰減
很大程度上限製了整個(ge) 網絡的信號傳(chuan) 輸距離，同時也製約了光纖通信係統的發展。
圖1.光纖通信係統
光纖損耗是指光信號強度隨距離的增加而減弱，造成光纖損耗的原因有很多，如：SiO2材料的吸收、色散、彎曲、內(nei) 部缺陷以及外部
損傷(shang) 等。並且各種損耗是可以相互疊加的，會(hui) 對光纖係統的日常使用造成不必要的麻煩。對於(yu) 不同光纖係統而言，占主導的損耗因素也
是不同的，要根據用戶的具體(ti) 使用場景而定。例如：在短距傳(chuan) 輸係統中，由於(yu) 整個(ge) 傳(chuan) 輸係統的光纖長度有限，所以兩(liang) 個(ge) 端麵耦合損耗會(hui)
占總損耗的70%-80%左右；對於(yu) 光纖通信傳(chuan) 輸係統而言，光纖的長度可能會(hui) 達到數千公裏，光纖損耗會(hui) 占總損耗的90%以上，此時耦
合損耗隻占了很小的比例。
二、光纖損耗產(chan) 生的原因
針對長距離的光纖通信係統而言，損耗主要為(wei) SiO2的吸收損耗。光纖傳(chuan) 輸光信號時，一部分光信號會(hui) 被SiO2吸收轉換為(wei) 熱能，外在表
現就是光纖纖身發熱。吸收損耗主要是由於(yu) 光波導材料本身的晶格排列決(jue) 定，材料不同會(hui) 導致吸收峰的差異。此外，摻雜也會(hui) 導致光波
吸收能力的變化，比如在SiO2中摻入少量雜質，可顯著改變材料在特定波長的吸收能力。相反，如果能去除這些雜質，則可製造出低
損耗的光纖。
吸收損耗可以分為(wei) ：本征吸收和非本征吸收
（1）本征吸收，是指的光波導材料本身的固有吸收特性，這種吸收損耗是無法避免的，隻能通過更換材料種類來改變這種吸收特性，
以SiO2為(wei) 例，材料本身有三個(ge) 吸收的諧振峰，分別為(wei) 9.1um、12.5 um和21um，本征吸收主要是由於(yu) 材料的受激輻射產(chan) 生的電子躍遷
吸收帶，通過分析本征吸收的吸收帶我們(men) 可以從(cong) 中挑選處合適的低損耗的窗口區，從(cong) 而提高信號的傳(chuan) 輸效率。
（2）非本征吸收損耗即雜質吸收，造成非本征吸收的原因可能是由於(yu) 工藝的不完善引入的了新的雜質導致雜質的吸收損耗。其中對非
本征吸收影響比較大有兩(liang) 種：
1. 過渡金屬離子Fe3+、Mn3+ 、Ni3+ 、Cu2+ 、Co2+ 、Cr3+等，這些過渡金屬離子在0.6um-1.6um波段範圍內(nei) 光吸收能力較強，光纖製造過程中，過渡金屬離子的數量應減少到十億(yi) 分之一以下，這樣可以將損耗控製1dB/km以下。
2. 氫氧根離子（OH-），水分子中解析出來的OH-振動吸收導致信號衰減並呈現出三個(ge) 吸收峰：0.95um、1.24um及1.39um。在新型
玻璃纖維（稱為(wei) 幹纖維）中，OH離子濃度已經可以降低到很低水平，以至於(yu) 1.39um峰幾乎消失了。如下圖所示。這種光纖用於(yu) 在整
個(ge) 1.30um至1.65um波長範圍內(nei) 傳(chuan) 輸WDM（波分複用器）信號。
圖2.新型玻璃纖維材料中氫氧根的吸收譜
結語：
光纖損耗很大程度上決(jue) 定了整個(ge) 光纖傳(chuan) 輸係統的最大無中繼距離，也是製約光纖通信係統發展的最重要因素之一。目前，隨著工藝的改
進損耗已經可以控製到一個(ge) 很低的衰減水平。現階段，基於(yu) 通信光纖現有的理論體(ti) 係，我們(men) 更希望能做到通過摻雜實現對特定波長的吸
收，實現光纖濾波排除信號的幹擾。
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