监控安防工程中即使用光纤也会对信号进行衰减你知道吗？

极速佳

在当今监控安防工程应用中，光纤几乎是所有连接方式中能够提供最佳带宽性能的一种。当使用光纤传输系统时光纤传输系统可以将图像传输到很远的地方，而不会有任何形式的信号失真，更不用说图像的清晰度或细节了。可以说，光纤传输系统是整个监控系统的生命线。但是光纤也会信号衰减衰减你知道吗？下面我们就来了解一下：

一、什么是光衰减

当光从光纤的一端射入，从另一端射出时，光的强度会减弱。这表明光纤中有一些物质或由于某种原因，阻碍了光信号的通过。这是光纤的传输损耗。只有减少光纤损耗，光信号才能畅通。
监控安防工程中即使用光纤也会对信号进行衰减你知道吗？

二、造成光纤衰减的主要因素

监控安防工程中即使用光纤也会对信号进行衰减你知道吗？
本征：是光纤的固有损耗，包括：瑞利散射，固有吸收等。

弯曲：光纤弯曲时部分光纤内的光会因散射而损失掉，造成损耗。

挤压：光纤受到挤压时产生微小的弯曲而造成的损耗。

杂质：光纤内杂质吸收和散射在光纤中传播的光，造成的损失。

不均匀：光纤材料的折射率不均匀造成的损耗。

对接：光纤对接时产生的损耗，如：不同轴(单模光纤同轴度要求小于0.8μm)，端面与轴心不垂直，端面不平，对接心径不匹配和熔接质量差等。

当光从光纤的一端进入，从另一端射出时，光的强度会减弱。这意味着在光信号通过光纤传播之后，光能被部分衰减。这表明光纤中有一些物质或由于某种原因，阻碍了光信号的通过。这是光纤的传输损耗。只有减少光纤损耗，光信号才能畅通。

三、光纤损耗的分类

光纤损耗可分为固有损耗和额外损耗。

固有损耗包括散射损耗、吸收损耗和光纤结构不完善引起的损耗。

额外损耗包括微弯损耗、弯曲损耗和连接损耗。

（1）额外损失

光纤敷设过程中人为造成额外损耗。在实际应用中，不可避免地要逐个连接光纤，光纤连接会造成损耗。光纤的轻微弯曲、挤压和拉伸也会造成损耗。这些都是光纤使用条件造成的损耗。主要原因是在这些条件下，光纤芯中的传输模式发生了变化。可以尽可能避免额外的损失。

额外损耗包括微弯曲损耗、弯曲损耗和连接损耗。

光纤弯曲有两种形式:

曲率半径远大于光纤的直径，我们过去称之为弯曲或宏观弯曲；光纤的轴弯曲到微米级，这种高频弯曲习惯称为微弯。

（2）固有损失

在固有损耗中，散射损耗和吸收损耗是由光纤材料本身的特性决定的，不同工作波长引起的固有损耗也是不同的。了解损耗的机理，定量分析各种因素造成的损耗，对于发展低损耗光纤、合理使用光纤具有重要意义。

1、光纤构造不均

光纤结构不完美，如气泡、杂质或光纤中的厚度不均匀，特别是纤芯和包层之间的界面不均匀等。，当光线到达这些地方时，一部分光线会向四面八方散射，造成损耗。这种损耗可以通过一些手段来克服，即改进光纤的制造工艺。散射使光向各个方向辐射，其中一部分散射光沿与光纤传播方向相反的方向反射回来，可在光纤的入射端接收。光的散射导致一部分光能损失，这是不希望的。但是，这种现象我们也可以利用，因为如果我们分析发送端接收到的光的强度，就可以检查出这种光纤的断点、缺陷和损耗。

2、光纤的散射损耗

光纤内部的散射，会减小传输的功率，产生损耗。散射中最重要的是瑞利散射，它是由光纤材料内部的密度和成份变化而引起的。

光纤材料在加热过程中，由于热骚动，使原子得到的压缩性不均匀，使物质的密度不均匀，进而使折射率不均匀。这种不均匀在冷却过程中被固定下来，它的尺寸比光波波长要小。光在传输时遇到这些比光波波长小，带有随机起伏的不均匀物质时，改变了传输方向，产生散射，引起损耗。另外，光纤中含有的氧化物浓度不均匀以及掺杂不均匀也会引起散射，产生损耗。

3、波导散射损耗

这是由于交界面随机的畸变或粗糙所产生的散射，实际上它是由表面畸变或粗糙所引起的模式转换或模式耦合。一种模式由于交界面的起伏，会产生其他传输模式和辐射模式。由于在光纤中传输的各种模式衰减不同，在长距离的模式变换过程中，衰减小的模式变成衰减大的模式，连续的变换和反变换后，虽然各模式的损失会平衡起来，但模式总体产生额外的损耗，即由于模式的转换产生了附加损耗，这种附加的损耗就是波导散射损耗。要降低这种损耗，就要提高光纤制造工艺。对于拉得好或质量高的光纤，基本上可以忽略这种损耗。

4、光纤弯曲产生的辐射损耗

光纤是柔软的，可以弯曲，可是弯曲到一定程度后，光纤虽然可以导光，但会使光的传输途径改变。由传输模转换为辐射模，使一部分光能渗透到包层中或穿过包层成为辐射模向外泄漏损失掉，从而产生损耗。当弯曲半径大于5～10cm时，由弯曲造成的损耗可以忽略。

监控安防工程中即使用光纤也会对信号进行衰减你知道吗？
四、光纤损耗系数

衰减系数的定义为：每公里光纤对光信号功率的衰减值。

其表达式为：a=10 lg Pi/Po 单位为dB/km　其中：Pi 为输入光功率值（W 瓦特），Po 为输出光功率值（W 瓦特）。假如某光纤的衰减系数为a=3dB/km，则意味着经过一公里光纤传输Pi/Po= 10 0.3= 2后，其光信号功率值减小了一半。长度为L 公里的光纤总的衰减值为A=aL 。

对于单模光纤，按照0.18dB/km 的衰减。对于一个光信号，若经过EDFA 放大后输出功率为+5dBm ，其接收端的接收灵敏度若为-28dBm ，则放大增益为33dB ，除以衰减系数，除数距离为33/0.18=183公里，考虑老化等裕度，可传输120km 以上。