3.1 光纤的损耗特性 光纤通信是随着光纤损耗的不断降低而发展起来的,造成光纤损耗的原因很多,其损耗机理也很复杂。下面就以石英光纤为例来讨论引起光纤损耗的各种机理。 光纤损耗分为三类:吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗。3.1.1 吸收损耗 吸收损耗是由制造光纤材料本身以及其中的过渡金属离子和氢氧根离子等杂质对光的吸收而产生的损耗,前者是由光纤材料的特性所决定的,称为本征吸收损耗。后者可以引起杂质吸收损耗和原子缺陷吸收损耗。 本征吸收损耗:本征吸收损耗在光学波长及其附近有两种基本的吸收方式。 在短波长区,主要是紫外吸收的影响,称为紫外吸收损耗。紫外吸收损耗是由光纤中传输的光子流将光纤材料中的电子从低能级激发到高能级时,光子流中的能量将被电子吸收,从而引起的损耗。 在长波长区,红外吸收起主导作用,称为红外吸收损耗。红外吸收损耗是由于光纤中传播的光波与晶格相互作用时,一部分光波能量传递给晶格,使其振动加剧,从而引起的损耗。 在光纤制造过程中,可以通过合理地选择光纤的掺杂材料来减小本征吸收损耗。 杂质吸收损耗:光纤中的有害杂质主要有过渡金属离子,这些杂质离子主要是在光纤传输的电磁场(光波)的作用下