光信號經(jīng)過一定距離的光纖傳輸后要產(chǎn)生衰減和畸變，使輸入的光信號脈沖和輸出的光信號脈沖不同，其表現(xiàn)為光脈沖的幅度衰減和波形展寬。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是光纖中存在損耗和色散。損耗和色散是描述光纖傳輸特性的最主要參數(shù)，它們限制了系統(tǒng)的傳輸距離和傳輸容量。

　　光纖的損耗將導(dǎo)致傳輸信號的衰減，所以光纖的損耗又稱衰減。光信號在光纖中傳輸，隨著距離延長光的強(qiáng)度隨之減弱，光纖損耗是決定光纖通信系統(tǒng)中繼距離的主要因素之一。造成光纖損耗的原因很多，主要是吸收損耗、散射損耗和附加損耗，損耗產(chǎn)生機(jī)理也非常復(fù)雜。以下以石英光纖為例分別討論各種原因所引起的損耗。

　　1.吸收損耗主要包括本征吸收、雜質(zhì)吸收(OH基)和結(jié)構(gòu)缺陷吸收。本征吸收有紅外和紫外吸收。

　　構(gòu)成的石英玻璃時(shí)因分子共振引起的光能吸收現(xiàn)象。例如，吸收峰分別為9.1um、12.5um、21.3um，在9.1um時(shí)光纖的吸收損耗高達(dá).

　　2.散射損耗

　　散射損耗是以散射的形式將光能輻射出光纖外的損耗。其原因是由于光纖內(nèi)部的密度不均勻引起的。光纖中產(chǎn)生的散射損耗主要有瑞利散射、米氏散射、受激布里淵散射、受激拉曼散射、附加結(jié)構(gòu)缺陷和彎曲散射、泄漏散射。

　　光纖制造時(shí)，熔融態(tài)玻璃分子的熱運(yùn)動引起其結(jié)構(gòu)內(nèi)部的密度和折射率起伏，就會引起對光的散射。比光波長小得多的粒子引起的散射稱為瑞利散射;與光波長同樣大小的粒子引起的散射稱為米氏散射。

　　引起光纖損耗的散射主要是瑞利散射，瑞利散射具有與短波長的1/A。成正比的性質(zhì)，。其中，比例系數(shù)K與玻璃結(jié)構(gòu)、玻璃組成有關(guān)。一般情況下，玻璃的轉(zhuǎn)變溫度越高、組成越復(fù)雜，瑞利散射的損耗就越大。

　　瑞利散射受到照射光強(qiáng)作用。受激布里淵散射和受激拉曼散射，則存在于光能密度超過某一高值時(shí)，是光與媒介相互作用產(chǎn)生的。

　　3.附加損耗

　　附加損耗(或稱應(yīng)用損耗)屬于來自外部的損耗，如在施工安裝和使用運(yùn)行中使光纖扭曲、側(cè)壓等造成光纖宏彎和微彎所形成的損耗等。

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