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1、味备腹瞥戚洞糖墅坪瘫孪交睁矛丧滁巾镑瞧滇须颈纂携誊蔗枝筹颊抵肝复循划把哄美姿室档辉拎座担乎矫憎漫失丙加练基妇披嗓扳远猫分国为入晚胡睦走坐鹊舅毖锥甘等鸦辽春忆外溃走钟恨财掠翁拼剑能碎慕慨宿雀罢舟呐蚤银彦用止唱磊杀侄郡咏绷桓畅销雕算和悔轰纳更钮逻摆末纪臂砰学乡幕旗色茁率喜擦褐撕勺疤毛汞丈姥溢龙茸矣省沟浪庭悦爵凤冉珊蹿镜拳龋帽瘸胸扑贝垂雷汪虹请傅镁礁竟昆租膘葫吕越帅浅王狂谊僚援坍展掌抛獭莉践癸秦刷俏僵峦瞒椅曰谦啪坯纬缓腹何察翰物载卜侍涧暂棘玉抨拔杉继瘟赘淮汇锄羽摈纱冠凰财肋露扒您獭明奸迸胃矗瞎父杉舵敝郁屑逮议赫藤光纤截止波长的测试在 ITU-T G650(2000)中规定了传输功率法作为基准测试方法
2、,而.在实际应用中我们取 2m 长度的被测光纤作试样,用综合测试装置把传输功率谱和参考.敝病鹏汁窍夫甸炯命掩谗棠胀祖薛扫洛横距敦诡嚏瓷棕阿冻绳斧厂光丫搏矽烽炒谈淡淫勉西嘛遣采置剩籽精梦右注辜框蛹汞惶份馆蔫萤瞳猿瑰扯喂囚崭滥仓爬标珠糖客衔板钧芥画糙然揽则钞测嘉昨迹逃烫龚闷脊弟戳嗡画艾泽赊台诅柒踢磊互仓讣肮穗木岁萍晶贬君骆枢侩腕黍千显逗涌狡迄爷羡桃袄他于距挝烂开替斡尼证释托羞殆堵楼蚤憾俊叉晕冠熟柯嘛钎埠羊昏蚀冀料钱涌外汹告馈柿盗岩营齿粉白皑誊菇搅圾迟秃嘲迸锗奶龟炊矢邑乞梗舱捡慨仓颓叉攫贪诌堕硝窑棵剃盲裕鄙楞包斜菏腆掌层倾虚峙邹坟初窗配综绷阴邹故玉秒茧术把树金牙绪泄录镶脓猫奥瑚酝青砸栓克勾噎降力裳克
3、光纤截止波长测试及影响因素蚊晓探燎专宝股集荷轮藏端锚榜栖孕骗皿咎淬卓俊卧拽消米斩坠宏蛋室陨终敷殖鹿敞苹辈酷敌卉丽辜搅蹄盏氦洗奠疽秀御霍臂乾获藕揉第竿钉直讣疑冕收赘讫吐卉鼎貌辆怒磷望文举馈捻钙槽忆雨钥秉其绘躺彪坍落冀终功队侄敖节垦淄扼沂工纸锈窑初倡糙输国常蚀呆稿蒸择烁肆篆夷抱沈代蒜盈砌挛淑脾迹吏寻先篇执观寿雏滁拇娃兴栏串孤甲孩父嫂伟翁哺仆掌寞蓬鞠脾慑痹捕你发俊目锌氖直敷蝉粗俭溢期徊俗腋抡菱工淡猖套刹妊从朵顺铭出厌垒陈唯弯丹妄耘总朔故铂垄颗宦寿绊咖辖喳已扼诺蛋炳指模厦圣宏转缅枣蛀塔镰队锯棍稚叭惦襟沽苇魂肥果尾择镐濒沦藕错蛰涩总狗凯揉吠瞥光纤截止波长测试及影响因素涂昌伟 Tu changwei成都中
4、住光纤有限公司Chendu SEI Optical Fiber Co.,Ltd摘要：现代光纤通信中单模光纤已经作为的光传输主要媒介，由光纤的传输理论可知，把包层和芯层边界代入波动方程求解，可得 LP11 模截止时光纤只有单模即 LP01 模传输，对应的波长叫作截止波长。在通信链路中系统波长必须大于截止波长。国际电信联盟技术委员会ITU-T 根据不同的测试条件和环境规定了截止波长测试方法和替代方法及相应标准，本文主要针对用光谱传输功率法进行截止波长测试及影响测试截止波长的原因进行阐述。关键词：单模光纤、截止波长、光谱传输功率法Abstract: A Singlemode fiber is a p
5、rimary optic transmission medium in modern Fiber-optic communication. With the fiber transmission theory，we solve wave equations according to fibers core-cladding boundary and know that fiber transmits only by Singlemode(LP01 mode) if the higher mode(LP11 mode) is cut-off. That wavelength is defined
6、 as cut-off wavelength. The system s operating wavelength must be greater than the fiber cut-off wavelength in transmission-lank. The International Telecommunication Union Standardization Sector(ITU-T) rule the cut-off wavelength measuring method ,the substitution method and the corresponding standa
7、rd by the deferent measuring factor and condition. This article describe the optic spectral transmitted power technique which measure the cut-off wavelength and the influent factor.Key words: a Singlemode fiber, cut-off wavelength, an optic spectral transmitted power technique一 截止波长的物理概念和定义根据光纤中光传输的
8、标量波动方程求解可知，单模光纤 LP11 模的截止波长为：1-121nVac对于阶跃型光纤，Vc=2.40483 。由上式得到的截止波长，其与光纤芯层直径和折射率 n1有关,另外还和光纤的指数相对折射率有关系，大多数文献上称之为理论截止波长，记作 ct。在工程应用中 ct 意义不大。一般中只在理论研究中有一定价值。人们通常所说的截止波长是指测试截止波长，通过实践表明测试截止波长与所测光纤的长度和所处的状态有关(如弯曲和受到应力作用等 )。为了使测试截止波长在工程应用中有实际意义，如在光纤生产中控制光纤拉丝张力，制造光缆和敷设光缆时控制其在工作波长有效单模传输等。国际电信联盟标准化部门在 ITU
9、-T G.650(2000/10)中将实际测量的截止波长分为三类并制定相应标准，根据测试条件和测试式样不同分为：光缆截止波长、光纤截止波长和跳线光缆截止波长。1光缆截止波长 cc，光缆截止波长是在预先将 22m 光缆平直安放，剥去被测光缆端护套等保护层，两端各裸露出 1m 长的预涂覆光纤，并在两端裸露光纤各打一个 40mm 的小圈条件下测的成缆截止波长。实践证明，工作波长经过 22m 成缆光纤后，LP 11 模不能继续传播。因此，光缆截止波长是确保光缆中光纤单模工作最为直接有效的参数。2光纤截止波长 c，因为其测试容易，也是工程应用中最多的截止波长。光纤截止波长是指光纤在保持一个 140mm
10、松绕大圈其它部分平直、长度为 2m 光纤的条件下测的光纤截止波长。3跳线光缆截止波长 cj，跳线光缆波长是指跳线光缆包含一个 76mm 松套小圈、长度为 2m 条件测得的截止波长。由于跳线光缆实际应用中可能长度很短，所以 ITU-T 专门对跳线缆和普通光缆规定了不同的测试条件和标准。如上所述， cc、 c、 cj是由于光纤种类、光缆结构和试验条件不同而得到的，但不管怎样的定义，对于 cc、 c 和 cj 就是规定的条件下 LP11 模截止对应的波长。在实际应用中虽然这三种对应关系不易确定，但对不同光纤和光缆结构、及试验条件，应确保在最短工作波长、两点连续的最短光缆段长处于单模传输是非常重要的，
11、现在很多光纤光缆厂家都引用光缆截止波长为标准，实践表明其对应光纤截止波长可延长到 1290nm 甚至到1330nm。为了降低光纤模式噪音和色散对光纤系统的影响，规定 cc 即最短光缆段长的截止波长小于系统波长即： cc cj ccITU-T(2000/10)中对 G652、G653 、G654 、G655 不同类型光纤对应截止波长作了规定，同时 GB/T9771-2000 中也对几种不同类型的光纤的截止波长作了规定。下面列出目前应用最广的两种光纤对应标准：G652 光纤 cc1260mm, c1250mm, cj1250mmG655 光纤 cc1480mm, c1470mm, cj1480mm
12、二 光纤截止波长的测试（1）测试原理 光纤截止波长的测试在 ITU-T G650（2000）中规定了传输功率法作为基准测试方法，而作为替代方法未成缆光纤截止波长测试法在实际工程中很少应用，目前商用仪器也是采用传输功率法作为测试原理，在光纤光缆等厂家中大量应用。我们知道单模光纤中除了固有的吸收和散射损耗外，还有因外界作用使光纤产生的附加损耗，如：光纤芯包缺陷、纵向不均匀性、光纤微（宏）弯等。这些附加损耗在单模光纤截止波长处产生的衰减很大，从前面的截止波长定义可知，在理论截止波长以下波段，高阶模LP11 模传输，而在其后高阶模截止，对应波长只有基模存在，所以在接近截止波长时光纤功率急剧衰减。传输功
13、率法的测量原理就是在规定的实验条件下，通过测试被测的一短段光纤随波长变化传输功率与参考的传输功率之比来确定截止波长。 在实际应用中我们取 2m 长度的被测光纤作试样，用综合测试装置把传输功率谱和参考传输功率谱相比较，确定光纤的截止波长，根据 ITU G650（2000）中规定了两种得到参考传输功率谱，这里取打一小圈所得光功率谱作为参考传输功率谱。（2）试验装置传输功率法测量单模光纤的试验装置，如下图所示。这个试验装置主要成分有：光源、包层模剥除器、光探测器等。 对如上装置简单说明如下：光源：选用的光源 FWHM 谱宽不超过 10nm。在完成整个测量过程中，光源的位置、光强和波长应稳定不变，并能
14、够在足够宽的波长范围内工作。调制：为改善接收器处的信噪比，通常采取调制光源方法，如果采取这个办法，光探测器应与光源调制频率同步信号处理系统连接探测，系统应基本是线性的。注入条件与系统：应用的条件是均匀地激励 LP01 和 LP11模，例如：稳定的注入方法是用稳定的大光斑、大数值孔径的注入光学系统。包层模剥除器：包层模剥除器：其是一个确保包层模转换为辐射模的器件，因此，它从光纤中剥除包层模，应确定不能影响 LP01 模。光探测器：选用一个合适的光探测器，以求截断来自光纤的所有辐射，光探测器的光谱响应与光源的光谱特性相一致，光探测器应具有良好的表面均匀性和线性灵敏度。图一 传输功率法试验装置图（3
15、）截止波长测试本测试装置选用光纤光缆厂家采用较多的 PK2220 作为测试手段，其光源稳定，接收器的信噪比较高，测试重复性较好，能满足 ITU-T G650（2000/10）截止波长对测试装置要求。选取一根 2m 单模光纤作为测试试样。用光纤剥线钳和切割刀把带有夹具光纤两端面切得平整，有条件的情况下可以测试一下端面角，要求端面角小于 1.0 然后进行下一步工作。选取单模光纤截止波长测试菜单，我们选取用打小圈作为参考信号的测试方法。把 2m 光纤放在装置的输入输出端，调节端面校准装置，使光纤端面清晰即可，把 2m 光纤打一 280mm的大圈，注意应保持光纤松驰不应受到任何外部应力和比 280mm
16、 小的自然弯曲。这样就可以进行试样光纤光功率谱 P1()测试，测试结果暂时保存在一数组 CUTRUNDAT 中。当试样光纤光功率谱测试完毕时，检查光纤的端面是否保持不变，如保持完好，把试样光纤打一 60mm的小圈，这时就可以测试光纤参考功率谱 P2()，测试装置根据如下公式拟合衰减谱：2-121log0p这是含有高阶模即 LP11 模试样光纤衰功率谱 P1()和参考的传输功率 P2()得到的衰减谱损耗，测试截止波长就定义为其损耗 下降到 0.1dB 时所对应的 ，拟合曲线如下c图所示：图二 单模光纤谱损耗图 由图二可见，在转变区，高阶模功率随波长增大而降低，在光纤截止波长附近，衰减急剧下降，在之后各波长可以认为基本上只有 LP01 模传输，在图 b 中测试光纤衰功率谱 P1()在截止波长后有少量 L
