光纖因其獨特的光波導效應酿傍，在光通信烙懦、傳感、傳像以及光能量與光信號傳輸?shù)确矫嬗兄烊粌?yōu)勢赤炒，并且在這些領域得了廣泛的應用氯析。
通過實際測試得知光纖的主要優(yōu)點包括：集光能力好亏较、傳輸效率高、抗干擾性能優(yōu)秀掩缓。但是雪情，光纖作為一種光波導傳輸介質(zhì)，同樣會對
內(nèi)部的光信號傳輸產(chǎn)生影響你辣，如：光纖損耗巡通、色散、光譜展寬等绢记。而影響光纖通信最主要的因素還是光纖損耗問題扁达，因為隨著傳輸距離
的增加各種損耗最終會累加到一個閾值，導致我們無法得到想要的傳輸信號蠢熄，因此為了實現(xiàn)長距離的信號傳輸就必須設法降低光纖的損
耗跪解。
光纖因其獨特的光波導效應，在光通信签孔、傳感叉讥、傳像以及光能量與光信號傳輸?shù)确矫嬗兄烊粌?yōu)勢，并且在這些領域得了廣泛的應用饥追。
通過實際測試得知光纖的主要優(yōu)點包括：集光能力好图仓、傳輸效率高、抗干擾性能優(yōu)秀但绕。但是救崔，光纖作為一種光波導傳輸介質(zhì)，同樣會對
內(nèi)部的光信號傳輸產(chǎn)生影響捏顺，如：光纖損耗六孵、色散、光譜展寬等幅骄。而影響光纖通信最主要的因素還是光纖損耗問題劫窒，因為隨著傳輸距離
的增加各種損耗最終會累加到一個閾值，導致我們無法得到想要的傳輸信號拆座，因此為了實現(xiàn)長距離的信號傳輸就必須設法降低光纖的損
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一、光纖的損耗特性
以光纖光纜為基礎的網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)挪凑，無中繼長距離傳輸產(chǎn)生的信號衰減值是衡量光纖光纜傳輸?shù)男盘栙|(zhì)量最重要的指標之一孕索，信號衰減
很大程度上限制了整個網(wǎng)絡的信號傳輸距離，同時也制約了光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展躏碳。
圖1.光纖通信系統(tǒng)
光纖損耗是指光信號強度隨距離的增加而減弱檬果，造成光纖損耗的原因有很多，如：SiO2材料的吸收、色散选脊、彎曲、內(nèi)部缺陷以及外部
損傷等脸甘。并且各種損耗是可以相互疊加的恳啥，會對光纖系統(tǒng)的日常使用造成不必要的麻煩。對于不同光纖系統(tǒng)而言丹诀，占主導的損耗因素也
是不同的钝的，要根據(jù)用戶的具體使用場景而定。例如：在短距傳輸系統(tǒng)中铆遭，由于整個傳輸系統(tǒng)的光纖長度有限硝桩，所以兩個端面耦合損耗會
占總損耗的70%-80%左右；對于光纖通信傳輸系統(tǒng)而言枚荣，光纖的長度可能會達到數(shù)千公里碗脊，光纖損耗會占總損耗的90%以上，此時耦
合損耗只占了很小的比例橄妆。
二衙伶、光纖損耗產(chǎn)生的原因
針對長距離的光纖通信系統(tǒng)而言，損耗主要為SiO2的吸收損耗害碾。光纖傳輸光信號時矢劲，一部分光信號會被SiO2吸收轉(zhuǎn)換為熱能，外在表
現(xiàn)就是光纖纖身發(fā)熱慌随。吸收損耗主要是由于光波導材料本身的晶格排列決定芬沉，材料不同會導致吸收峰的差異。此外阁猜，摻雜也會導致光波
吸收能力的變化丸逸，比如在SiO2中摻入少量雜質(zhì)，可顯著改變材料在特定波長的吸收能力蹦漠。相反椭员，如果能去除這些雜質(zhì)，則可制造出低
損耗的光纖笛园。
吸收損耗可以分為：本征吸收和非本征吸收
（1）本征吸收隘击，是指的光波導材料本身的固有吸收特性，這種吸收損耗是無法避免的研铆，只能通過更換材料種類來改變這種吸收特性埋同，
以SiO2為例，材料本身有三個吸收的諧振峰棵红，分別為9.1um凶赁、12.5 um和21um，本征吸收主要是由于材料的受激輻射產(chǎn)生的電子躍遷
吸收帶，通過分析本征吸收的吸收帶我們可以從中挑選處合適的低損耗的窗口區(qū)虱肄，從而提高信號的傳輸效率致板。
（2）非本征吸收損耗即雜質(zhì)吸收，造成非本征吸收的原因可能是由于工藝的不完善引入的了新的雜質(zhì)導致雜質(zhì)的吸收損耗咏窿。其中對非
本征吸收影響比較大有兩種：
1. 過渡金屬離子Fe3+毅哗、Mn3+ 缠黍、Ni3+ 急凰、Cu2+ 放吩、Co2+ 、Cr3+等根欧，這些過渡金屬離子在0.6um-1.6um波段范圍內(nèi)光吸收能力較強怜珍，光纖制造過程中，過渡金屬離子的數(shù)量應減少到十億分之一以下凤粗，這樣可以將損耗控制1dB/km以下酥泛。
2. 氫氧根離子（OH-），水分子中解析出來的OH-振動吸收導致信號衰減并呈現(xiàn)出三個吸收峰：0.95um侈沪、1.24um及1.39um揭璃。在新型
玻璃纖維（稱為干纖維）中，OH離子濃度已經(jīng)可以降低到很低水平亭罪，以至于1.39um峰幾乎消失了瘦馍。如下圖所示。這種光纖用于在整
個1.30um至1.65um波長范圍內(nèi)傳輸WDM（波分復用器）信號应役。
圖2.新型玻璃纖維材料中氫氧根的吸收譜
結(jié)語：
光纖損耗很大程度上決定了整個光纖傳輸系統(tǒng)的最大無中繼距離情组，也是制約光纖通信系統(tǒng)發(fā)展的最重要因素之一。目前箩祥，隨著工藝的改
進損耗已經(jīng)可以控制到一個很低的衰減水平≡撼纾現(xiàn)階段，基于通信光纖現(xiàn)有的理論體系袍祖，我們更希望能做到通過摻雜實現(xiàn)對特定波長的吸
收底瓣，實現(xiàn)光纖濾波排除信號的干擾。
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