插损、回损测量与分析

插损、回损测量方法01使用插回损仪最常见的测量方法是使用插回损仪。回损测量是对比无被测件DUT接入时入射光功率和连接DUT后反射光功率计算获得插损测量是对比DUT接入前后光功率获得插损值插回损仪测量需多次插拔回损测量通常要缠绕光纤消除光纤尾端反射排除外界杂散光干扰。光纤接头清洁和连接问题对测量结果影响较大。02背向散射法背向散射法是通过测试光纤中反向瑞利散射光信号来获得指定点损耗。OTDR光时域反射和OFDR光频域反射技术都可获得时域分布曲线实现回损插损测量。背向散射法是指定被测件DUT前一点的光功率作为测量RL的入射光功率进而获得RL值。时域曲线包含光纤沿线损耗分布插损值可通过DUT前后回损值计算得到公式为IL(RL1-RL2)/2。以测量一根光纤跳线为例在中间位置弯曲测量结果如下图1. 光纤跳线中间弯曲插回损测量结果RL测量需选择积分区域获得区域内光路上所有点的反射光功率这一点和回损测量定义光纤长度类似。但背向散射法无需缠绕光纤单次连接、一次测量即可实现全链路分布结果可以分析链路中任意光纤段和光器件插回损。如图2所示光学链路测量结果显示硅光芯片插损为4.38dB其他器件分析方法类似。图2. 光学链路中硅光芯片插损测量结果插损、回损关系01背向散射法借助回损测量插损假定DUT前后测量位置为1、2其对应入射光功率分别为P1、P2通过散射系数转换对应反射光功率分别为Pr1P1*a1、Pr2P2*a2。结合插损、回损定义IL-10lg (P2/P1)RL-10lg(Pri/Pi)。同一种光纤不同位置散射系数相同借此可以推导出插损、回损的关系即IL(RL1-RL2)/2。背向散射法是反射式测量光信号往返两次经过DUT因此需除以2。图3. 背向散射法测量原理上述算式成立前提是待测件前后两端光纤类型相同。如若不同插损测量结果可能出现负数如图4所示聚酰亚胺耐弯曲光纤比普通光纤背向瑞利散射信号强。图4. 聚酰亚胺耐弯曲光纤与普通光纤背向瑞利散射对比02回损大插损不一定大按照上面理解背向散射法借助回损测量插损可能会误解回损大插损必然也大实际情况并非绝对。这是因为光纤中有两种反射菲涅尔反射和瑞利散射。当光从一种介质进入另一种折射率不同的介质在界面发生反射这是菲涅尔反射。瑞利散射是光在光纤中向前传播时遇到光纤中不连续点而产生的散射。两者主要差别是瑞利散射存在于整个光路中而菲涅尔反射只发生在反射位置处。比如光纤连接位置是菲涅尔反射产生原因是光纤与空气存在间隙或端面出现污点。以FC/PC光纤连接为例其回损-55.63dB回损大而插损小。图5. FC/PC接头回损和插损测量光开关回损为-84.07dB插损为1.39dB回损小而插损大。图6. 光开关回损和插损测量背向散射法相对传统回损测量的显著优点是可以区分菲涅尔反射和瑞利散射。分析菲涅尔反射事件回损和插损没有必然联系。