光纤布线：如何测量光纤损耗与距离

在 http://www.ccbn.com.cn/catvbbs/thread-69691-1-1.html上看到一下好东东，放到此处以便学习。

一：了解一些术语

　　1，起始功率：是指光离开光纤发送器时的振幅（能量），为一能量级别通常以相对1毫瓦（DBM）的分贝形式进行计量。
　　2，接收灵敏度：光纤接收器探测到一个进来的信号所需要的最小的能量（以相对于一毫瓦的分贝形式进行计量）
　　3，接收饱和度：用以定义在对接收器激励过度之前的最大功率输入。对接收器激励过度会导致数据错误或是根本无法探测到任何数据（以相对于一毫瓦的分贝的形式进行计量）
　　4，光纤预算：从起始功率中减去接收灵敏度之后的结果。功率预算不是能量的一种计量手段，帮以分贝（DB）的形式进行计量。
　　5，衰减：在传输过程中信号强度的降低。衷减是放大的对立面，信号从一点发送到另一点时，衷减是正常的。如果信号衰减太多，则其会变得无法让人理解。这就是为什么大多数网络要求在一定的间隔要有中继器的原因。衷减是以分贝为单位进行计量的。
　　6．模态色散（或是复合模态色散）：在多模光纤中发生，因为光是在多模方式下传送（反射路径），而每一条路径都会导致一个不同的传送距离。模态色散是多模光纤中一个主要的距离局限因素。

　　二：计算损耗与距离

　　1， 从这里开始，所有在光纤链路上传送的数据都被认为是全双工模式的。不能过于强调在半双工环境中，计时方面的顾虑限制了光纤链路的距离，无论使用什么样的光纤单模还是多模，这些限制都会发生的。
　　2， 要注意分贝的测量是以对数形式进行的—在一段给定长度的光纤上的光的99%的损耗表示为-20DB。

　　三：光纤损耗的变量包括

　　1， 衷减：所有光纤布线都有由于玻璃中所含杂质而产生的光吸收与背射。衰减是波长的一种功能，须要用所使用的波长进行确定与测量。
　　2， 模态色散：数据的速率越高，则在模态色散造成无法准确将1与0分开之前，信号的传送距离越短。模态色散只与多模电缆有关，并与数据速率成正比。
　　3， 色散损耗：虽然单模光纤不会出现模态色模的情况，其它的色散作用却会引起脉冲展宽，限制作为数据速率一个功能的距离。这其间重要的一点是色散问题，在此某些类型发送器的较宽的频谱会导致光脉冲的不同部分的传送时间有所不同，一般来说，色散只是在千光比特速率的情况下，会成为一种局限因素。
　　4， 接头：虽然接头很小，不引人注意，但却没有十会十美的损耗得更少的接头。在损耗计算中所发生的许多错误是由于没有将接头计算在内而造成的。一般来说，接头损耗要小于0。1分贝。
　　5， 连接器：象接头一样，没有十全十美的损耗得更少的连接器，要注意到即使是质量最好的接冲器也会变脏。这一点很重要。泥土与灰尘会完全蒙蔽光纤的波长。从而造成巨大的损耗。一般来说，0。5分贝的接头是最糟糕不过了。每个光纤段总要有至少两个连接器，所以要记住将连接器损耗乘以2。
　　6， 安全缓冲器：附加数成对分贝损耗作为设计上的一种富佘是很正常的。允许2到3分贝的损耗可以考虑到诸如光纤老化，不良的接头，温度与湿度等因素，从而保证系统的可靠性。

　　四：计算信号损耗

　　1， 一种计算方法是用于确定一段事先存在的光纤中的最大的信号损耗。
　　2， 另一种方法是用于确定在已知预算和损耗变量的情况下最大的光纤距离。
　　第一种方法：损耗=光纤衰减*公里数+接头衰减*接头数量+连接器衰减*连接器的数量+安全富余数
　　第二种方法：功率预算=最小起始功率-接收灵敏度
　　光纤每公里的最大衰减数如下：

　　850波长（625）=3DB/KM
　　1300波长（625）=1DB/KM
　　1300波长（9）=0。3DB/KM
　　1550波长（9）=0。2DB/KM

　　例如，引用下面所用过的数字：

　　功率预算=13DB
　　接头的损耗=-0.1DB
　　连接器的损耗=-1。5DB
　　安全富佘=-3DB
　　净功率预算=8。4DB
　　如果光纤的损耗按规定不得超过0。3DB/KM，则：
　　（8．4DB）/（0。3DB/KM）=28KM

　　现在就可以知道，在接收端信号强度耗光之前可以走线的光纤长度。

　　光纤的长度要取决于距离的计算，或是模态色散，而不管哪一种是最低的。例如，假设正在使用经过850纳米多模光纤的100兆比特/每秒的快速以太网（这种以太网具有125兆比特/每秒的实际比特率）。850纳米多模电缆的模态色散为185兆比特/每秒一公里。使用下面的公式来计算一个125兆比特/每秒信号的最大距离：
　　距离=185兆赫兹-公里/125兆赫兹=1。5公里。
　　同样地，计算一个10兆比特/每秒以太网数据速率的最大距离：
　　距离=185兆赫兹-公里/10兆赫兹=18。5公里。

光纤测试损耗极限值计算方式

来源  武汉讯信光通电子技术有限公司

1．根据TIA568B标准
Ø       Cable－光缆
u     光缆每公里最大衰减 (850 nm)          3.75 dB
u     光缆每公里最大衰减(1300 nm)         1.5 dB
u     光缆每公里最大衰减(1310 nm)         1.0 dB
u     光缆每公里最大衰减(1550 nm)         1.0 dB
Ø       连接器（双工 SC 或 ST）
u     适配器最大衰减:                                 0.75 dB
u     熔接最大衰减:                                    0.3 dB


2．损耗极限值的计算

实例：如果测试工作波长为1300nm，长度为0.5km，有一个连接头，则计算方式如下
测试标准标准：  TIA 568B (1300nm)
                            单位损耗      数量              损耗
光缆损耗：         1.5dB/km      0.5km           0.75dB
适配器损耗：      0.75dB           1                   0.75dB
光缆接合损耗：  0.3dB              0                   0
总损耗：                                                       1.5dB