光纤链路的设计计算

光纤链路的设计计算（精选4篇）

光纤链路的设计计算 篇1

0引言

随着信息时代的到来,人们对信息传送的媒质也提出了更高的要求。目前,在微波信号的传送中,基本上都是以电缆传送为主,但是电缆传送存在一些问题,

比如传送距离相对较近,外界信号容易干扰传输信息等。为了解决这些问题, 人们开始利用光缆进行信号传送。光缆的传送距离非常远,可以达到一百多千米, 在传送的过程中,信号的衰减系数非常小,能够保证信号的高质量传送。光缆传送的稳定性好,不容易受到外界环境的干扰,而且具有相关设备质量小以及应用成本低等特点。所以,光纤传输在各个领域都得到了越来越广泛的应用。本文先介绍宽带微波信号光纤传输链路的主要组成部分,然后探讨相关的重要参数。

1宽带微波信号光纤传输链路的组成

光纤传输链路主要可以分为三个部分:发射装置、接收装置和光纤。光发射装置的主要功能是将输入的电信号进行调制,将其转化成为光信号,光源的调制方式可以分为直接调制和外调制两种,直接调制所能达到的带宽是26.5GHz,要想增加带宽,可以利用外调制,最大可以达到70GHz。光纤在快带微波通信中的主要作用是运输作用,处于信号发射装置到终端接受装置之间。,这也是光纤输送优于电缆输送的关键所在。光接收装置的功能和光发射机的相反,它是将光纤传送过光信号恢复为最初的电信号,从而实现信号的重新读取。

根据电信号形式的不同,光纤传送可以分为两类:模拟传输和数字传输。模拟光纤传输的传送距离相对较短,应用成本低,容易受到宽带的限制,但是其损耗比较低,常用的场合有雷达信号处理、天线遥测等。数字光纤传输的传送距离比较长,应用的成本也比较高,但是不受到宽带的限制,能够对大容量的信息进行传送,所以一些超级望远镜的宽带微波信号的传输就可以选用数字光纤传输。

2宽带微波信号光纤传输链路的重要参数

借助一些重要的参数,我们可以检验宽带微波信号光纤传输链路性能优劣,下面将对光纤传输链路的性能参数和传输参数进行探讨。

2.1宽带微波信号光纤传输链路的性能参数

宽带微波信号光纤传输链路的性能参数主要有四个,包括增益、带宽、噪声系数以及动态范围等。

增益是指信号功率在输出端与输入端的比值,它跟整个系统的一些设备性能相关联,包括光纤的衰减特性以及光发射机、光接收机的增益Glink等。Glink=G-A增益可表示为:

式中G表示光反射机、光接收机的增益,A为光纤内的信号损耗。光纤内的信号损耗A越小,或者光反射机、光接收机的增益G越大,则整个光纤传输的增益就越大。

带宽主要是衡量信号失真传输的可用带宽范围,它是增益下降3dB所对应的频带宽度。在该带宽内,信号的抗干扰能力极强,信号不容易失真。光纤的带宽大小主要跟色散效应相关,而在单模光纤中是不存在模间色散的,所以单模光纤的带宽非常大。所以整个光纤传输链路的带宽主要受限制于光反射机、光接收机的频率响应。

噪声系数是指系统输入端信噪比与输出端信噪比的比值。系统的信噪比可以定义为接受信号功率S与噪声功率Np的比值 :

式中,RL为光检测器负载电阻, i2S表示均方信号电流, i2N表示均方噪声电流。暗电流、前置放大器以及负载电阻等都会产生噪声,这些噪声对信号的传输会产生干扰的作用,所以需要严格的控制噪声。

在光纤传输系统中,信号在一定范围发生变化时,信号的能否进行有效传输是一个重要的研究点。动态范围就是用来衡量信号能够进行变化的有限范围。在动态范围中,最小的信号值叫做灵敏度,它跟整个系统的背景噪声有关。当信号值不断的增大时,系统会因为非线性而发生信号失真。动态范围给了人们一个信号高质、高效传输的标准,从而可以避免信号受到干扰以及失真现象发生。

2.2光纤的传输参数

在光纤的传输中,光纤的相关参数主要有衰减和色散两个。

光纤的衰减是光纤的一个重要参数, 它是指在光纤传输过程中信号会产生一定的损失。在一般情况下,光纤的衰减特性在决定了整个光纤传输链路的最大距离。宽带微波在光纤中传输时,随着距离z的增加,光功率P存在以下关系式:

式中, p(0)为起始处的光信号功率,αp为损耗常数。光纤的衰减特性可以用衰减系数α表示,它可以用单位长度的分贝数来表示,定义如下 :

光纤衰减产生的原因有很多,主要是光纤材料质量以及设计问题,光纤发生一定的弯曲时,会产生信号损失,所以要避免光纤的弯曲。散射损耗则是光的散射效应造成的,它主要跟光纤的结构缺陷有关。有的光纤自身还能对一定量的信号进行吸收,造成信号的衰减。

色散是光纤的另一个重要参数,因为光纤传输中的信号会具有不同的类型,它们的传送速度会存在一定的差别。这就导致了整个信号不同部分不能够在同一时间到达光纤终端,最终会导致输出信号出现失真现象,不能够顺利读取信号。可以用时延差来衡量色散的严重程度,时延差越大,则色散程度越严重。信号的时延差与光源的相对带宽、温度有关。

综上所述,在整个光纤传输链路设计过程中,需要考虑传输的实际情况,根据不同参数对整个系统的影响,选择最佳的参数值,从而实现宽带微波信号光纤传输链路的最佳设计。

3结语

本文对光纤传输系统的主要组成部分进行了介绍,然后探讨了光纤传输系统设计过程中需要考虑的重要参数。在进行整个系统设计时,可以根据参数的最佳选择来保证整个系统的最佳性。

光纤链路的设计计算 篇2

关键词：光纤通信,链路设计

随着广播电视技术日新月异的发展和“三网”融合步伐的加快, 有线广播电视网络不论是从用户数, 还是所开展的业务种类、提供的服务质量等方面, 都证明广电已经逐渐成为第四大运营商。而广电系统由于其传输内容的特殊性以及信号质量的稳定性, 对整个网络的设计提出更高的要求。

1、广电光纤通信网络设计理论及步骤

1.1 确定光节点位置

光纤有线电视传输网络的设计, 首先要对该系统的覆盖范围、用户数、用户分布、原有杆路、发展规划等方面进行详细的调研和勘察, 以掌握第一手资料, 并以此作为设计的依据。

1.2 确定光缆路由及选择光缆

光节点选定以后, 应按照本系统服务区内的地理情况和原有杆路情况确定光缆走向。在不同地段, 要根据不同的实际情况确立光缆的施工方式。

1.3 确定网络结构

根据地理环境和光节点的分布情况, 科学合理地选择网络结构, 对一个系统来说是至关重要的。常用的光纤传输干线可分为星形网、树形网和星树结合网3种。

1.4 了解光设备有关技术资料

在光链路设计中, 最主要的是根据系统设计指标选用光端机。各个光端机生产厂家都有各自光发射机链路指标及C/N曲线, 收集掌握这类链路指标及C/N曲线对设计和选型都会带来极大的方便。

1.5 确定光接收机输入光功率d Bm

确定光接收机输入光功率有两种方法:第一种方法是根据C/N分配指标和调制系数计算光接收机输入光功率。第二种方法是在选取光接收机型号后, 根据厂家给出的光链路性能参数表或光链路特性曲线, 在满足系统指标分配的C/N指标条件下, 确定输入光功率。

1.6 选择光发射机的光功率分配形式

HFC传输网络在光纤传输部分一般都以星形为主, 在光节点数量和位置确定以后, 从前端到每一个光节点都有若干条光纤通路, 因此光发射输出端需要有若干光分路器来对这若干个光节点进行功率分配。

1.7 计算光链路损耗及光发射机功率

光缆链路的总损耗包括光纤损耗、分光损耗、附加损耗、光连接器损耗, 另外还需加上系统设计裕量。其计算公式为:

Z=aL+10lgKi+附加损耗+光连接器损耗

Z:光链路损耗;

a:光纤损耗常数 (对于1310nm, a=0.4dB/km;对于1550nm, a=0.25dB/km包括熔接损耗) 。

L:光缆长度;

光连接器损耗设计值一般为0.5dBm。

根据计算出的光发射机或光放大器输出功率和系统对载噪比的要求, 查厂家光端机链路指标参数表, 选择光发射机或光放大器的型号。

2、XX县小区光纤网络设计实例

2011年, XX县城先后有小区A、小区B新建住宅项目竣工, 其中小区A共有20幢住宅, 小区B有9幢住宅, 每幢住宅均有3~4个单元, 个别住宅有6个单元, 楼层数均为6层。甲方要求在用户入住之前对小区通过光缆传输实现有线电视联网, 并要求采用FTTB设计。

根据FTTB原则, 小区A每幢楼设计为1个光节点, 共计20个光节点, 3个单元的住宅光节点位置在2单元, 4个单元的住宅光节点在2单元或3单元;小区B内6个单元的住宅设计为2个光节点, 共计10个光节点。

因为每一幢楼至少有1个光节点, 节点数比较多, 且小区中心至前端机房的光缆路由均不超过10km, 所以在选择光分路器时选择1×2或1×n标准型产品。其中, 部分光分路器需加工成SC/APC接头, 以备前端机房使用。其余光分路器不需要加工接口, 直接在小区中熔接使用。

根据有关技术资料, 光分路器附加损耗如表1:

计算公式:

分光器损耗 (dB) =10lg K K为分光比

mw转换为dBm dBm=10lg X (mw)

mw可直接相加

分光器的插入损耗包括分光损耗和附加损耗两部分, 即插入损耗 (dBm) =10lg K+附加损耗。

通过计算得如下光分路器插入损耗表: (如表2)

根据光链路损耗计算公式:

Z=aL+10lgKi+附加损耗+光连接器损耗

Z:光链路损耗;

a:光纤损耗常数 (对于1310nm, a=0.4dB/km;对于1550nm a=0.25dB/km包括熔接损耗) 。

L:光缆长度;

光连接器损耗设计值一般为0.5dBm。

前端系统采用1550nm, 故根据系统图可知小区A、B光链路总损耗如下:

为确保网络的长期安全平稳运行, 多数情况光链路应留有1dBm余量, 故小区A、B的光链路总损耗应为23.16dBm和2 228dBm。由此可见, 系统前端应选择22dBm光放大器。

系统竣工后通过实测终端光功率均在-1~-2dBm左右, 完全满足系统指标要求。该系统最多可带4×2×2×5=80个光节点。其中小区B有一个1×2的光分路器留在了前端机房, 为以后系统增加光节点提供了方便。

3、结语

光纤通信技术作为信息技术的重要支撑平台, 在未来信息社会中将起到重要作用。而随着光纤通信新技术的不断发展和“三网”融合的新形势, 广电系统既面临机遇, 又面临严竣挑战。所以在系统的设计中, 要坚持“扁平化”原则, 为以后系统的升级换代奠定必要的网络基础。

参考文献

光纤链路的设计计算 篇3

根据工业和信息化部联通 (600050) [2010]105号文的要求:“推进光纤宽带网络建设, 以需求为导向, 以光纤尽量靠近用户为原则, 加快光纤宽带接入网络部署。新建区域直接部署光纤宽带网络, 已建区域加快光进铜退的网络改造。”“有条件的住宅小区直接实施光纤到楼、光纤到户。优先采用光纤宽带方式加快农村信息基础设施建设, 推进光纤到村。”针对“光纤到户”工程中住宅区与住宅建筑内相关通信设施的技术要求, 由住房和城乡建设部与工业和信息化部负责管理, 中国移动通信集团设计院有限公司主持编制了《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》 (以下简称:《设计规范》) 和《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程施工及验收规范》 (以下简称:《验收规范》) 。

《设计规范》与《验收规范》中规定:“通信设施作为住宅建筑的基础设施, 工程建设由电信业务经营者与房地产开发企业共同承建。为了保障通信设施工程质量, 由房地产开发企业承担的工程建设部分, 在工程建设前期应与土建工程统一规划、设计, 在施工、验收阶段做到同步实施。”其中工程验收部分, 尤其是光链路性能指标的测试数据, 成为重要的工程交接文件之一。本文依据《设计规范》与《验收规范》中的要求, 并结合相关测试仪表特性, 就光链路工程测试进行简要介绍。

2 工程界面划分

“通信设施作为住宅建筑的基础设施, 工程建设由电信业务经营者与房地产开发企业共同承建。”为便于质量控制、明确责任与义务, 《设计规范》增加并定义了术语——“用户接入点”, 即:“为多家电信业务经营者的电信业务共同引入及居住者选择电信业务经营者的部位, 为电信业务经营者与房地产开发商的工程界面点。”图1a、1b、1c描述了三种典型场景下的“用户接入点”的位置与工程界面两侧的施工内容。

《设计规范》第3.1.2条第2款规定:“用户接入点交换局侧以外的配线设备及配线光缆由电信业务经营者负责建设, 用户接入点用户侧以内配线设备、用户光缆及户内家居配线箱、终端盒、信息插座、用户线缆由房地产开发企业负责建设。”《验收规范》中规定的光链路指标测试, 特指“用户接入点用户侧以内”的, 由房地产开发企业负责建设的那部分光纤链路。

3 开发商负责验收的光链路

(1) 光链路构成

为了便于施工和日后运维管理, 房地产开发商负责施工的光链路, 即:“用户接入点用户侧以内”的光缆 (纤) , 分别由:进入建筑物的主干光缆 (G.652) 、分配到各楼层的光缆 (G.652) 、接入住户的入户光纤 (G.657A) 构成。各区段光纤通过熔接 (特殊情况也可用冷接方式) 进行接续, 光链路两端采用带连接器的尾纤熔接方式进行成端。图2显示了这部分光链路的构成环节, 即:图中的5 (尾纤连接器) 、6、7、8、9、10、11 (尾纤连接器) 部分。

1为配线光缆;2、3、5、11为活动连接器对;4为运营商与用户ODF之间的跳纤;6、8、10为用户光缆/入户光纤;7、9为配线设备内的熔接点。

(2) 传输指标

FTTH工程中所采用的PON技术, 在单根光纤上通过分时复用实现全双工通信, 其下行链路采用1490nm波长 (数据) 和1550nm (模拟电视) , 上行链路采用1310nm波长。根据光纤传输特性, 同一传输方向上, 如果1550nm波长衰减合格, 1490nm波长衰减必然合格 (如表1所示) 。由于光纤本身缺陷、熔接点、连接器等在上下行方向上可能存在差异, 对反向传输的1310nm波长需单独测试。

为避免现场计算和简化操作, 《设计规范》第8.0.1条规定:“用户接入点用户侧配线设备至家居配线箱光纤链路长度不大于300m时, 光纤链路全程衰减不应超过0.4d B。”其“条文说明”中指出:“不同波长的光信号在同一条光纤中传输的衰耗是不一样的, ……0.4d B是指分别采用1310nm及1550nm波长进行测试的全程衰减值。

对于超过300m的光链路, 《设计规范》第8.0.2条给出了计算公式:

其中:

β:用户接入点用户侧配线设备至家居配线箱光纤链路衰减 (d B) ;

Lmax:用户接入点用户侧配线设备至家居配线箱光纤链路最大长度 (km) ;

αf:光纤衰减常数 (d B/km) ;

N:用户接入点用户侧配线设备至家居配线箱光纤链路中熔接的接头数量;

2:光纤通道成端接头数, 每端1个;

αj:光纤接头损耗系数, 按0.1d B/个取定。

4 测试仪表

根据PON技术的光传输模式, 并考虑工程现场操作和实际应用情况, 上下行两个波长的衰减测试应分别在两个方向上进行, 即:用户ODF至用户ONU方向采用1550nm测试, 反方向用1310nm测试。如果测试链路光衰减时, 同时得到链路长度数据, 则更便于判断测试结果的优劣。因此测试FTTH光链路的仪表应具备以下功能:

(1) 在单根光纤上完成测试。

(2) 用两个波长:1550nm和1310nm测试。

(3) 模拟上下行两个方向进行测试。

(4) 获得光纤长度数据。

(5) 自动判断链路衰减是否符合设计要求。

IDEAL公司配有SM光纤测试模块的LANTEKII线缆认证测试仪 (如图3所示) , 可满足单纤、双波长、双向测试, 来获得链路长度数据的要求, 并能自动判断链路衰减指标是否合格 (300m内, 小于0.4d B) , 测试时间约为5s。

测试数据可存储在仪表内, 也可转存至U盘, 上传计算机后可生成详细测试报告 (如图4所示) 。

5 连接器端面检查

与熔接和冷接相比, 光纤活动连接器 (或称“活接头”) 导致的插入损耗更显著 (如表2所示) , 而且易受人为和自然条件影响, 导致光链路整体衰减指标下降。为最大限度降低此类影响, 《设计规范》规定:除光链路两端出现活动连接器外, 尽可能减少“活接头”的使用, 而多采用熔接方式。在光链路随工检查和竣工验收时, 如果衰减显示不合格, 应重点检查链路两端连接器情况。

通常使用放大倍数不低于200倍、带照明和红外线过滤的专用光纤显微镜, 对单模光纤连接器端面进行检查。

除不得有明显污染外, 连接器端面应符合《光纤布线测试》ISO 14763-3要求, 即:光纤连接器的内包覆层区域内不应出现裂纹, 外内包覆层区域内不应出现延伸超过包覆层25%的裂纹 (如图5所示) , 在纤芯区域内的擦伤与疤痕数量不应超过表3中规定的数值, 纤芯与包覆层区域内不应有裂纹。

6 结束语

“光纤到户”工程用户接入侧是由房地产开发企业负责施工的, 但业务开通及运行维护仍由电信运营商负责, 这就使得作为工程交接文件之一的光纤链路的传输性能数据变得尤为重要。正确选择测试仪表与测试方法, 快速准确地获得相关数据, 有利于工程施工、验收和交接工作的顺利进行。

光纤链路的设计计算 篇4

万兆多模光纤(OM3光纤以及近年来带宽升级版OM4光纤)用于光纤接入网已有多年,其带宽评估已有新的方法及其技术规范[1]。随着光纤接入网的推进,弯曲不敏感多模光纤(BIMMF)的采用,使目前包括室内布线系统在内的多模光纤接入网系统具有以下特点:系统中多模光纤用于短距离传输;系统中光连接点较多;系统采用的光源为空间发散角很小VCSEL,而不是早期多模光纤系统采用的LED或LD光源;系统中经常会出现BIMMF和传统多模光纤互连;室内综合布线时光纤呈小曲率半径宏弯。以上多模光纤接入网系统的特点,将直接影响到接入网系统中多模光纤及其器件的损耗测试条件。如果无视目前多模光纤及其器件在接入网系统中的具体应用条件,在损耗测试中仍然沿用原来标准方法中的测试条件,就不能真实反映多模光纤在实际应用中的损耗,不能保证采用不同测试设备测试的一致性、现场测试的一致性、实验室测试的一致性以及现场测试与实验室测试进行比较时的一致性。

1 改变损耗测试条件的原因

包括室内综合布线在内的光纤接入网相对于光纤传输网具有若干特点,这些特点决定接入网多模光纤链路损耗测试条件应有别于以往多模光纤传输系统所采用的测试条件,下面对接入网多模光纤链路损耗测试条件改变的原因作一扼要归纳:

(1)采用的光源。光纤接入网基于高速(如传输速率≥10 Gb/s的以太网)、低成本考虑,采用VCSEL作为系统光源。这种光源比以往多模低速率传输系统所用的LED或LD光源的空间发散角小得多,因此与LED或LD光源注入多模光纤激励的模式状态不同,VCSEL光源在接入网多模光纤链路中所激励的是低阶模。如果采用以前的过注入(OFL)或满注入(FL)条件进行测试,会激励出大量易于损耗的高阶模,显然激励的模式状态与VCSEL光源在接入网多模光纤链路中实际所激励的模式状态不同,因此测得的损耗也不能反映VCSEL作为光源的多模光纤链路的实际损耗。

(2)多模光纤短距离传输以及系统光连接点多。光纤接入网传输的一个特点就是短距离以及光连接点多,如果采用以前的过注入或满注入条件进行测试,会激励出大量易于损耗的高阶模,经过短距离(一般几百米)传输不会达到稳态,即高阶模功率不能完全损耗掉或全部耦合到低阶模,使损耗测试结果产生不同程度的不确定性。而VCSEL光源在接入网多模光纤链路中所激励的是低阶模,不同于上述情况,因此过注入或满注入测试条件将不符合实际模式传输的情况,测得的损耗也不能反映VCSEL作为光源的多模光纤链路的实际损耗。光链路中的光连接点,尤其是连接器连接,由于光纤几何尺寸的公差和连接器对中的公差将导致光学连接界面处高阶模的损耗。这种易于损耗的高阶模由过注入或满注入条件所激励,而在采用激励低阶模的VCSEL光源的接入网多模光纤链路中这种由光连接点产生的损耗效应很小,甚至几乎为零。因此采用过注入或满注入测试条件测得的损耗也不能反映VCSEL作为光源的多模光纤链路的实际损耗。

(3)BIMMF和传统多模光纤互连。BIMMF与传统多模光纤的数值孔径(NA)有差异,BIMMF具有稍大的NA,在OFL或满注入条件下,BIMMF和传统多模光纤互连时,由于互连光纤NA的差异,在互连界面处会产生高阶模的“漏泄(leak)”损耗,这在系统采用激励较低阶模的VCSEL光源时,这种由光学参数失配可能发生的损耗是很小的,可忽略不计。

(4)室内综合布线光纤小曲率半径宏弯。光纤宏弯损耗也与模式激励状态密切相关。这是因为光纤的宏弯将会不同程度改变不同模式的传导条件,原先的导模可能转换为漏泄模(leaky mode)或辐射模,这种转换往往发生在高阶模中间,而较低阶模式则保持稳定的传输状态。这种转换的结果表现为宏弯损耗。显然如果激励的模式状态不同,同样的宏弯条件引起的损耗也是有差异的。

2 基于实际应用的测试条件

多模光纤传输损耗测试的注入条件应能模拟具体应用中多模光纤链路实际所激励的模式状态。当系统采用具有较大的光功率发散角的LD或LED光源时,对于传输距离较长的情况,如2km以上,在这长距离传输过程中,由于高阶模衰减以及模式之间的功率耦合,最后达到一种稳定状态,即传输的模式达到“稳态模分布(EMD)”,这时注入条件采用稳态模注入(EML),可以模拟实际应用的情况。事实上在这种条件下,光纤的损耗与长度成线性关系,也便于测试数据对长度的归一化处理从而使采用不同段长所得的结果具有可比性。由于多模光纤传输过程中存在微分模衰减(DMA)效应,不同阶次的高阶模具有相应衰减特性,因此在建立稳态模传输之前,不同光注入或激励导致的模式分布状态将使光纤呈现不同的损耗特性。鉴于此,为了得到具有可比性和一致性损耗测试结果,采用统一的、符合实际应用情况的稳态模注入是必要的。对于短距离传输,由于高阶模功率不能完全损耗掉或全部耦合到低阶模,这时采用过注入或满注入是合理的,当然也只能给出测试长度下的损耗值,而不能将结果对长度进行归一化处理。

对于采用光功率发散角很小的VCSEL光源,并且传输距离短、光连接点多、不同类型光纤互连以及室内布线光纤宏弯曲率半径小的光纤接入网系统,其多模光纤光损耗测试的注入条件对于测试结果是十分重要的。有关国际标准根据VCSEL光源近场光辐射MPD特点提出了光环通量(Encircled Flux,EF)的概念,其定义为[2,3]:

式中I(r)为近场光功率沿径向r的分布,如图1所示,rmax一般为纤芯半径的1.15倍。

REF(r)是特定近场半径内的功率对全部近场功率归一化的无量纲值,由近场测量计算所获得,用以描述VCSEL光源的近场功率分布,进而规定损耗测试注入条件,即“光环通量注入(Encircled Flux Launch,EFL)”要求,如图2所示。

图2中给出的是工作波长为850nm、纤芯直径50μm多模光纤在损耗测试时光源的EFL标称值和容差。测试不同纤芯直径和工作波长多模光纤的损耗时,应采用不同的EFL标称值和容差,这主要是考虑在多模短链路情况下的损耗实际上取决于模式衰减特性,属于非本征(extrinsic)损耗,可忽略波长相关性。所以当需要在两个不同波长下测试同一纤芯直径多模光纤的损耗特性时(如便于现场测试),我们可以通过试验调节REF来获得。图3中给出了通过试验调节REF,仅采用一个波长就可获得光纤器件和短链路的双波长损耗特性的示例。

当采用非VCSEL光源(如LED)时,可通过在光源输出尾纤后增加模式处理器(Mode Conditioner,MC)的方式建立规范的EFL。通常MC有两种形式[4]:a.将光纤在直径为25 mm的芯轴上缠绕若干圈,将引入的衰减作为判定依据,这种形式实际上就是我们熟知的高阶模滤模器(mode filter)。b.采用2个或5个具有固定横向偏移的连接点,将引入的衰减作为判定依据。这种具有横向偏移的连接点,对于多模条件下的高阶瞬衰模式有着最大的衰减作用,从而达到预期的EFL效果。

EFL对于克服包括室内综合布线的光纤接入网光纤链路系统中光纤连接器对中的几何尺寸公差、BIMMF和传统多模光纤的NA失配、光纤宏弯所产生的损耗与光注入模式的相关性非常关键,抑制了具有很大不确定性的DMA效应,由此可望获得不同测试设备、不同的现场、不同的实验室测试结果的可比性。

3 EFL容差要求

图2给出了测试光源的EF要求。相关国际标准规定:在同样情况下,取10%的相对偏差和dB数绝对偏差中的较大值作为损耗测试的偏差限制。例如,当损耗测试结果≥0.8dB时,损耗测试偏差应≤10%;当损耗测试结果<0.8dB时,损耗测试偏差应≤0.08dB。表1给出了损耗测试允许偏差的限制。

dB

4 结束语

由于包括室内光纤综合布线的光纤接入网系统的应用特点和采用的多模光纤及其器件的DMA效应,系统短距离光纤链路损耗特性与一般传输网光纤链路损耗特性具有显著的差异,因此损耗测试中注入条件对于测试结果具有重要影响。采用过注入或满注入条件将使损耗测试结果因DMA而产生不同程度的不确定性,而传输链路中存在光连接几何失配、光学失配等则是导致DMA效应的关键因素。

上述分析表明,EFL是损耗测试注入的合适选择,EFL实际上与EML一样都是一种限制注入(restricted launch),不同的是在短距离传输的条件下前者是模拟所采用光源的特定辐射功率分布。上述分析类似于先前文献[1]中的带宽评估研究,可以预期光传输性能的测试条件EFL在进一步研究的基础上也许或者应该统一,这说明无论损耗还是带宽,作为光纤接入网系统光传输性能,对其测试评估均应考虑实际应用条件,以通过可靠的测试结果保证系统设计预算的准确性。

参考文献

[1]陈国庆.10Gb/s以太网用多模光纤带宽的评估方法[J].光纤与电缆及其应用技术,2008(4):4-5.

[2]IEC 62614—2010 Fibre optics-launch condition requirements for measuring multimode attenuation-edition 1.0[S].2010.

[3]IEC 61280-1-4—2009 Fibre optic communication subsystem test procedures—part 1-4:general communication subsystem—light source encircled fluxmeasurement method[S].2009.