光纖連接是通訊領域延長數據傳(chuan) 輸距離最長用到的技術手段之一，任何一個(ge) 光纖通信係統都要解決(jue) 光纖與(yu) 光纖，光纖與(yu) 光源發射裝置、
光纖與(yu) 接受裝置的連接問題。目前最常用到的兩(liang) 種光纖連接方案，一是通過光纖連接器連接、二是熱熔接。但是兩(liang) 種連接方案都要考慮
到光纖損耗低問題，並且為(wei) 了保證信號傳(chuan) 輸的質量，都需要想辦法降低損耗，提高傳(chuan) 輸效率。
摘要：光纖連接是通訊領域延長數據傳(chuan) 輸距離最常用到的技術手段之一，任何一個(ge) 光纖通信係統都要解決(jue) 光纖與(yu) 光纖，光纖與(yu) 光源發射
裝置、光纖與(yu) 接受裝置的連接問題。目前最常用到的兩(liang) 種光纖連接方案，一是通過光纖連接器連接、二是熱熔接。但是兩(liang) 種連接方案都
要考慮到光纖損耗低問題，並且為(wei) 了保證信號傳(chuan) 輸的質量，都需要想辦法降低損耗，提高傳(chuan) 輸效率。
一、光纖連接損耗及影響因素
兩(liang) 段光纖相連接必然存在信號損耗的問題，目前通信標準用傳(chuan) 輸係數T表述傳(chuan) 輸效率的高低。光纖入射光功率用P1表示，光纖出射光功
率用P2表示，傳(chuan) 輸係數則可以表示為(wei) T=P1/P2表示。相應的連接器耦合損耗L=-10 lg T (dB)。
假設是理想狀態下連接耦合，無任何參數失配和連接誤差，則L=0 dB，即表示無連接損耗。但是，在實際的操作過程中，很難實現理
想配合。連接損耗難以避免，在實際操作的過程中造成損耗的原因有很多，例如：光纖端麵缺陷，機械配合精度，光纖幾何特性與(yu) 波導
特性差異等。
二、光纖連接損耗的類型
1.光纖類型不匹配導致的連接損耗。經驗與(yu) 數據統計表明，若兩(liang) 端光纖的類型不匹配，例如光從(cong) 芯徑Ø 62.5 um的漸變多模光纖傳(chuan) 向芯徑
為(wei) Ø 50 um 的漸變多模光纖，將會(hui) 有2 dB的損耗，即損失約36%的光功率。若從(cong) 芯徑Ø 62.5 um的漸變光纖傳(chuan) 向芯徑為(wei) Ø 9 um的單
模光纖，將有約17 dB 損耗，即損失約98%的光功率。
2.光纖幾何特性與(yu) 波導差異導致的連接損耗。比較重要的特性差異因素有兩(liang) 類，即纖芯直徑差異與(yu) 數值孔徑差異。（1）纖芯直徑差異
對連接損耗的影響。若兩(liang) 段光纖纖芯直徑不同，在光纖軸線精確對準的條件，則連接損耗可以近似地由發射與(yu) 接受纖芯麵積的相對差值
決(jue) 定
。
圖1.光纖纖芯直徑差異
例如，對漸變折射率光纖，50 um標準光纖芯徑的允許變化值為(wei) ±3 um。對於(yu) 最大偏差情況，光從(cong) 芯徑為(wei) 53 um的光纖中傳(chuan) 輸到47
um的光纖中，其相差值為(wei) 0.21。若光在纖芯中是均勻分布的，則計算損耗約為(wei) 1 dB；類似地對單模光纖，其模場直徑為(wei) 8.4±0.5
um，在最大偏差情況下，相對差值亦為(wei) 0.21，相應的損耗為(wei) 1 dB。實際上大部分單模光纖接器的損耗的數量級在0.1-0.5 dB。
圖2.光纖入射角數值孔徑
數值孔徑差異對連接損耗的影響。若兩(liang) 光纖的數值孔徑不同，入射光纖的數值孔徑（NA1）大於(yu) 接受光纖的數值孔徑（NA2），則部
分光不能約束在纖芯中，也將產(chan) 生連接損耗。
。
3.兩(liang) 光纖連接相對錯位對連接損耗的影響。以單模光纖為(wei) 例進行分析。兩(liang) 光纖連接的相對錯位包括：橫向偏移，軸向分離（間隔），軸
線傾(qing) 斜錯位，端麵不平整。（1）光纖橫向偏移損耗，首先進行簡化的定性分析，假設光在兩(liang) 相同單模光纖纖芯中是均勻分布的，若兩(liang)
光纖端麵緊靠，但有相對橫向偏移量h，則連接損耗應為(wei) 接受光纖與(yu) 發射光纖纖芯沒有重疊部分的麵積決(jue) 定。如果橫向偏移量為(wei) 纖芯的
10%，則對應的連接損耗約為(wei) 0.6 dB。一般橫向偏移引起的連接損耗在零點幾分貝至幾個(ge) 分貝之間。（2）光纖軸向分離（間隔）損
耗。兩(liang) 光纖連接若端麵軸向分離（分離間隔為(wei) b），則光纖束離開發射光纖端麵後，由於(yu) 其數值孔徑的發散角，部分光纖不能照射到接
受光纖纖芯端麵上，從(cong) 而引起耦合損失。當間隔b加大時，連接耦合的損耗也隨之增大。
結語：此外在實際的生產(chan) 以及測試時，還應考慮光纖損耗帶來的其他影響，如中繼距離的設定，熱輻射的產(chan) 生的能量如何處理等。因
為(wei) ，光纖產(chan) 生的熱輻射在可見光波段及小功率使用條件下可以近似忽略；但是在中紅外波段或者高功率條件下需要特別留意，此時需要
為(wei) 光纖匹配專(zhuan) 門的散熱結構，因為(wei) 熱輻射產(chan) 生的高溫會(hui) 直接融化常規結構的光纖端麵。
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