光鏈路設(shè)計(jì)中的幾項(xiàng)損耗參數(shù)的說(shuō)明和分光比的計(jì)算
最近,詢問光鏈路中幾項(xiàng)損耗值的含義和計(jì)算方法的網(wǎng)友比較多,現(xiàn)根據(jù)幾位網(wǎng)友提問的內(nèi)容和要求,做點(diǎn)說(shuō)明,并試做一個(gè)設(shè)計(jì)例子一起供作參考。 在光鏈路的設(shè)計(jì)中,要碰到光纖損耗、分光損耗、分光附加損耗、活動(dòng)接頭損耗和光鏈路(總)損耗幾項(xiàng)參數(shù),很顯然,光鏈路損耗是以上其他幾項(xiàng)損耗值的總和: 光鏈路損耗=光纖損耗+分光損耗+分光附加損耗+活動(dòng)接頭損耗 (dB) 光纖損耗,是光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)光功率消耗引起的,在設(shè)計(jì)時(shí)1310nm通常按每km0.4dB計(jì)算,1550nm通常按0.25dB計(jì)算。某一光路光纖損耗的dB數(shù),換算成該路單路功率損耗mW數(shù)按下式計(jì)算: 某單路功率損耗=100.1光纖損耗 (mW) (某路)分光比K=某單路功率損耗/各路功率損耗總和 (某路)分光損耗= -10lg K (dB) 分光損耗,實(shí)際上是分光時(shí)的光功率轉(zhuǎn)移造成的,不是光功率的消耗引起的,因此在計(jì)算分光比時(shí)不能將它計(jì)算進(jìn)去。但是在計(jì)算光鏈路總損耗時(shí)必須將它加進(jìn)去。 分光附加損耗,是分光時(shí)的分光器自身消耗了光功率造成的;活動(dòng)接頭損耗也是其自身消耗了光功率造成的,因此這兩項(xiàng)本來(lái)應(yīng)該在計(jì)算分光比時(shí)都加進(jìn)和光纖損耗中,算出三者的總損耗dB數(shù),然后換算出損耗總功率數(shù)mW,再據(jù)此計(jì)算出分光比,這樣計(jì)算得出的最后計(jì)算結(jié)果最為準(zhǔn)確。但是由于分光附加損耗和活動(dòng)接頭損耗的量值,比光纖損耗要小得多,而且各條光鏈路的數(shù)值基本相等,在計(jì)算分光比時(shí)把各條光路的這兩項(xiàng)數(shù)值統(tǒng)統(tǒng)忽略不計(jì),對(duì)分光比計(jì)算結(jié)果的影響很微小。因此,通常在計(jì)算分光比時(shí)都把分光附加損耗和活動(dòng)接頭損耗忽略不計(jì),僅僅將光纖損耗換算成光功率來(lái)計(jì)算分光比。但是在計(jì)算光鏈路總損耗的時(shí)候,這兩項(xiàng)數(shù)值都要計(jì)算進(jìn)去。 分光器附加損耗的大小,和分光路數(shù)的多少有關(guān),設(shè)計(jì)時(shí)可從表1中選取數(shù)值。
表1 分光器的附加損耗值
活動(dòng)接頭損耗,要根據(jù)光鏈路中活動(dòng)接頭的總數(shù)量計(jì)算,通常按每個(gè)接頭0.3~0.5dB選取。每條光路至少有兩個(gè)活動(dòng)接頭的:光發(fā)射機(jī)和分光器之間、末端光纖和光接收機(jī)之間。出口路數(shù)較多的分光器,輸出口和光纖之間通常也用活動(dòng)接頭連接;采用光放大器、多級(jí)分光器時(shí),活動(dòng)接頭的數(shù)量就可能更多了。 有些書刊文章中可能還有“分光器插入損耗”一詞,它量值是: 分光器插入損耗=分光損耗+分光附加損耗 如果我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候已經(jīng)把“分光損耗”和“分光附加損耗”分別單獨(dú)列出來(lái)了,那么就不必要再用“分光器插入損耗”的數(shù)據(jù)了。 如果我們需要用“分光器插入損耗”來(lái)代替“分光損耗”和“分光附加損耗”,那么光鏈路(總)損耗原來(lái)的計(jì)算式: 光鏈路損耗=光纖損耗+分光損耗+分光附加損耗+活動(dòng)接頭損耗 (dB) 就得改為: 光鏈路損耗=光纖損耗+分光器插入損耗+活動(dòng)接頭損耗 (dB)
這里舉例說(shuō)明一個(gè)一發(fā)三收,各路光纜長(zhǎng)度分別為10 km、8 km、5 km的1310光鏈路設(shè)計(jì)過程(光路損耗以0.4L計(jì)算),來(lái)說(shuō)明以上幾項(xiàng)參數(shù)含義和數(shù)量關(guān)系,設(shè)計(jì)計(jì)算過程和結(jié)果列入表2: 表2 光鏈路設(shè)計(jì)舉例
光發(fā)射機(jī)功率,要根據(jù)(全)光鏈路的損耗⑧和光接收機(jī)的接收光功率兩者來(lái)確定。本例算出的光鏈路損耗是9.21 dB,如果接收光功率是0dBm,那么就需要容許鏈路損耗為9.21 dBm的光發(fā)射機(jī),要求這臺(tái)光發(fā)射機(jī)的輸出光率為8.34mW;,如果接收光功率是-2dBm,那么就需要容許鏈路損耗為7.21 dBm的光發(fā)射機(jī),要求這臺(tái)光發(fā)射機(jī)的輸出光率為5.26mW。 |
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