衰减

信号衰减是通信传输的一个重要特征。信号衰减程度不但是评价通信质量优劣的重要指标,而且直接影响着通信系统的扩容升级、通信传输缆线布置中的中继距离等特性。

信号在传输介质中传播时，将会有一部分能量转化成热能或者被传输介质吸收，从而造成信号强度不断减弱，这种现象称为衰减。

在超声波检测中，衰减是指超声波在介质中传播时，随着传播距离的增大，声压逐渐减弱的现象。

信号在线缆或空气中传播时强度会下降。在通信的有线部分(射频电缆)，由于同轴电缆的阻抗或其他组件(如连接器)的影响，交流信号强度会下降。

在电子设备中，为防止输入级因信号过大而限幅或阻塞，又人为加接衰减器。

衰减产生的原因

1、来自光纤本身的损耗，包括光纤材料本身的固有吸收损耗、材料中的杂质吸收损耗（尤其是残留在光纤内的OH-成分导致的损耗）、瑞利散射损耗以及由于光纤结构不完善引起的散射损耗。

本征吸收：光纤基础材料（如SiO2）固有的吸收，不是杂质或缺陷引起的，因此，本征吸收基本确定了某一种材料吸收损耗的下限。

杂质吸收：由光纤材料的不纯净而造成的附加吸收损耗（灰尘，金属离子等）。

散射损耗：由于光纤的材料、形状、折射率分布等的缺陷或不均匀，使光纤中传导的光发生散射，由此产生的损耗。

2、由于光纤经过集束制成光缆，在各种环境下进行光缆敷设、光纤接续以及作为系统的耦合与连接等引起的光纤附加损耗。包括光纤/光缆的弯曲损耗、微弯损耗、光纤线路中的连接损耗、光器件之间的耦合损耗等。

光纤的衰减特性和应用

光纤的衰减谱如下图所示。随着光纤制造工艺的改进，光纤传输损耗逐年降低，目前已存在5个低损耗窗口，各窗口的划分如下图所示。

窗口I的平均损耗值为2dB/km，窗口II的平均损耗值为0.3dB/km~0.4dB/km，窗口III的平均损耗值为0.19dB/km~0.25dB/km，窗口V的1380nm处存在OH-吸收峰。

图示：

5个窗口的光信号的标记、波长范围、使用光纤类型和应用场合，如下表所示：

窗口

I

II

III

IV

V

标记（nm）

850

1310（O波段）

1550（C波段）

1600（L波段）

1360~1530

（E+S波段）

波长范围（nm）

600~900

1260~1360

1530~1565

1565~1625

1360~1530

光纤类型

多模光纤

多模光纤/G.652/G.653

G.652/G.653/G.655

G.652/G.653/G.655

全波光纤

应用场合

短距、低速

短距、低速

长距、高速

常用光纤的线路损耗如下表所示：

光纤类型

G.652

G.653

G.655

典型损耗值（1310nm）

0.3dB/km~0.4dB/km

-

-

典型损耗值（1550nm）

0.15dB/km~0.25dB/km

0.19dB/km~0.25dB/km

0.19dB/km~0.25dB/km

工作窗口

1310nm和1550nm

1550nm

1550nm