光功率及其损耗的表示方法

光功率及其损耗的表示方法授课时间：授课人：房磊一、光纤损耗测量原理光功率计和光源一起用来测量光纤或光纤设备的损耗。将光源的光注入光纤的一端，而用连接到光纤另一端的光功率计测量接收到的光功率。光源可以是一个激光器或一个发光二极管（LED）被设计成测试仪的一部分，或者用光波通信设备所用的光源来代替。因为光纤损耗随光波长而变化，所以光功率计测量所用的波长应与光波通信设备所用的波长相同。如果光波设备工作在1310nm波长，那么光功率计和光源也应调整到1310nm波长进行测量。如果光波设备工作在1550nm波长，光功率计和光源波长也应调整到1550nm波长。二、复习一下对数只复习我们要用到的以10为底的对数10logP。10logP简写成lgP。对数的含义看下面的公式：lg10;aaPP下面举几个例子：lg101,lg1002,lg10lg20.3,lg50.7,lg30.48,对数运算有下列常用公式：lglglg,ABABlglglg,AABBlglg.BABA由这几个公式可以得到下面的一些结果：lg83lg20.9,lg6lg2lg30.78lg2lg5lg251三、光功率及其损耗的表示1、光功率的表示光功率计测试用来确定光纤链路中的光功率损耗。光功率的计量单位是毫瓦（mW），更常用的光功率计量单位是dBm。下面介绍dBm单位与mW单位的换算关系。dBm单位是测得的功率与1mW基准功率的对数比，用公式表示为：()(mW)()()10lg1mWdBmPP光功率光功率举例：1mW的光功率根据公式就相当于0dBm的光功率；2mW的光功率就相当于3dBm的光功率；5mW的光功率就相当于7dBm的光功率；10mW的光功率就相当于10dBm的光功率；0.1mW的光功率就相当于-10dBm的光功率，等等。其换算过程举例：(2)()210lg10lg231mWmWdBmmWPdBm(5)()510lg10lg571mWmWdBmmWPdBm2、光功率损耗的表示光功率损耗()(dB)L光损耗常用来规范光纤衰减，其单位为dB，计算公式为：()(mW)()(dB)()(mW)10lgPLP输入光功率光损耗输出光功率例如，确定光缆中光纤的光损耗时，将光源连接到光缆的一端（输入）。已知光输出功率是0.1mW，光功率计连接到受试（输出）光缆的另一端时，光功率计测得的接收光功率是0.05mW，利用上述分贝功率损耗公式，可计算得出光纤损耗如下：()(dB)()(dB)10lg10lg10.053LLmWmWdB光损耗光损耗输入功率输出功率如果光功率是用dBm为单位表示的，则计算光功率损耗还可以用下面的公式：如下图：光源功率计光缆测量输入0.1mW或-10dBm输出0.05mW或-13dBm光纤损耗是3dB光功率测量光功率用dBm表示时，光功率损耗的计算公式如下：()()()(dB)()()dBmdBmLPP光源光损耗接收在上例中：()()10lg0.1110dBmPmWmWdBm光源()()210lg0.05110lg51010lg5213dBmPmWmWdBm接收利用公式：()()()(dB)()()dBmdBmLPP光源光损耗接收则：()(dB)10133LdBmdBmdB光损耗，可见上述两种方法计算的结果是一致的.四、一些补充，帮助记忆3dB的光损耗相当于50%的光功率损耗（lg2=0.3）；7dB的光损耗相当于80%的光功率损耗（lg5=0.7）；10dB的光损耗相当于90%的光功率损耗（lg10=1）；20dB的光损耗相当于99%的光功率损耗（lg100=2）；30dB的光损耗相当于99.9%的光功率损耗（Lg1000=3）。若()(dB)7LdBm光损耗，而()(mW)()(dB)()(mW)10lgPLP输入光功率光损耗输出光功率而且，lg50.7，则()(mW)()(mW)5PP输入光功率输出光功率，则()(mW)()(mW)()(mW)100%80%PPP输入光功率输出光功率输入光功率。