光链路设计中的几项损耗参数的说明和分光比的计算
2009-04-28 21:57:07 [ 上一篇 | 下一篇 ]

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最近，询问光链路中几项损耗值的含义和计算方法的网友比较多，现根据几位网友提问的内容和要求，做点说明，并试做一个设计例子一起供作参考。

在光链路的设计中，要碰到光纤损耗、分光损耗、分光附加损耗、活动接头损耗和光链路（总）损耗几项参数，很显然，光链路损耗是以上其他几项损耗值的总和：

光链路损耗=光纤损耗+分光损耗+分光附加损耗+活动接头损耗 (dB)

光纤损耗，是光信号在光纤中传输时光功率消耗引起的，在设计时1310nm通常按每km0.4dB计算，1550nm通常按0.25dB计算。某一光路光纤损耗的dB数，换算成该路单路功率损耗mW数按下式计算：

某单路功率损耗=100.1光纤损耗 （mW）

（某路）分光比K=某单路功率损耗/各路功率损耗总和

（某路）分光损耗= -10lg K (dB)

分光损耗，实际上是分光时的光功率转移造成的，不是光功率的消耗引起的，因此在计算分光比时不能将它计算进去。但是在计算光链路总损耗时必须将它加进去。

分光附加损耗，是分光时的分光器自身消耗了光功率造成的；活动接头损耗也是其自身消耗了光功率造成的，因此这两项本来应该在计算分光比时都加进和光纤损耗中，算出三者的总损耗dB数，然后换算出损耗总功率数mW，再据此计算出分光比，这样计算得出的最后计算结果最为准确。但是由于分光附加损耗和活动接头损耗的量值，比光纤损耗要小得多，而且各条光链路的数值基本相等，在计算分光比时把各条光路的这两项数值统统忽略不计，对分光比计算结果的影响很微小。因此，通常在计算分光比时都把分光附加损耗和活动接头损耗忽略不计，仅仅将光纤损耗换算成光功率来计算分光比。但是在计算光链路总损耗的时候，这两项数值都要计算进去。

分光器附加损耗的大小，和分光路数的多少有关，设计时可从表1中选取数值。



表1 分光器的附加损耗值

分光

路数
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
16

损耗

dB
0.20
0.30
0.40
0.45
0.50
0.55
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.20




活动接头损耗，要根据光链路中活动接头的总数量计算，通常按每个接头0.3～0.5dB选取。每条光路至少有两个活动接头的：光发射机和分光器之间、末端光纤和光接收机之间。出口路数较多的分光器，输出口和光纤之间通常也用活动接头连接；采用光放大器、多级分光器时，活动接头的数量就可能更多了。

有些书刊文章中可能还有“分光器插入损耗”一词，它量值是：

分光器插入损耗=分光损耗+分光附加损耗

如果我们在设计的时候已经把“分光损耗”和“分光附加损耗”分别单独列出来了，那么就不必要再用“分光器插入损耗”的数据了。

如果我们需要用“分光器插入损耗”来代替“分光损耗”和“分光附加损耗”，那么光链路（总）损耗原来的计算式：

光链路损耗=光纤损耗+分光损耗+分光附加损耗+活动接头损耗 (dB)

就得改为：

光链路损耗=光纤损耗+分光器插入损耗+活动接头损耗 (dB)



这里举例说明一个一发三收，各路光缆长度分别为10 km、8 km、5 km的1310光链路设计过程（光路损耗以0.4L计算），来说明以上几项参数含义和数量关系，设计计算过程和结果列入表2：

表2 光链路设计举例

项目
光纤

长度

km
光纤

损耗

dB
光纤

功耗

mW
分光比

K
分光

损耗

dB
分光附

加损耗

dB
活动接

头损耗

dB
光链

路总

损耗

序号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧

算式

0.4×①
10lg0.1②
③/小计
-10lgK
查表2
按个数算


光

路

数

据
10
4.0
2.512
0.4061
3.91
0.3
1.0
9.21

8
3.2
2.089
0.3377
4.71
0.3
1.0
9.21