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典型值与限值速查表

每次设计评审、验收测试和故障排查都会用到的数字,连同解释它们的相关材料,汇总在这一页中。除非注明标准,数值均为现代器件的典型值;实际光纤、线缆、连接器或模块的数据手册始终优先。

光纤的衰减

光纤850 nm1310 nm1383 nm1550 nm1625 nm
G.652.D 单模,裸纤典型值—0.33–0.35 dB/km≤ 0.35(低水峰)0.19–0.20 dB/km0.20–0.23 dB/km
G.652.D 成缆,数据手册最大值—0.36–0.40 dB/km—0.22–0.25 dB/km0.25 dB/km
G.652.A/B(旧型),有水峰—0.35–0.40 dB/km1–2 dB/km0.22–0.25 dB/km—
G.654.E———0.15–0.17 dB/km—
OM3 / OM4 / OM5 多模2.5–3.0 dB/km(最大 3.0)0.6–1.0 dB/km(最大 1.5)———
OM1 62.5 µm3.0–3.5 dB/km1.0 dB/km———

瑞利散射比例:1550 处损耗 ≈ 0.51 × 1310 处损耗(衰减与窗口)。

器件的损耗容许值

器件典型值设计值标准最大值
连接器对,单模 LC/SC UPC 或 APC0.1–0.3 dB0.3–0.5 dB0.75 dB(TIA-568.3-D);IEC 61753 B 级 ≤ 0.12 平均 / 0.25,C 级 ≤ 0.25 / 0.5
连接器对,多模0.1–0.3 dB0.5 dB0.75 dB
MPO/MTP 对,12–24 芯0.2–0.35 dB0.5 dB0.75 dB(低损耗型 0.35 dB)
熔接,单模0.02–0.05 dB0.1 dB0.3 dB(TIA);工程限值通常为 0.1–0.15 dB
熔接,多模0.05–0.1 dB0.1 dB0.3 dB
机械接续0.1–0.3 dB0.3 dB0.5 dB
分光器 1:2 / 1:4 / 1:83.5 / 7.0 / 10.5 dB附加损耗 +0.5 dB3.7 / 7.4 / 10.8 dB
分光器 1:16 / 1:32 / 1:6413.5 / 17.0 / 20.5 dB+0.5–1 dB14.0 / 17.5 / 21.0 dB
CWDM 合波器或分波器,4–8 信道1.0–2.0 dB2.5 dB按数据手册
DWDM AWG 合波器或分波器,40 信道3–5 dB5.5 dB按数据手册
OADM,单信道上下路1–2 dB2 dB—
固定衰减器标称 1–25 dB±0.5 dB—
现场装配连接器0.2–0.5 dB0.5 dB0.75 dB
尾纤熔接 + 适配器,每配线架0.35 dB0.5 dB0.85 dB

(无源设施、熔接与端接)

反射率与回波损耗

项目数值
开放平端面,玻璃–空气−14.4 dB(常引用为 −14.7 dB)
UPC 对,清洁−50 … −60 dB(规范 ≤ −50)
APC 对−60 … −70 dB(规范 ≤ −60)
机械接续−40 … −60 dB
熔接< −70 dB
污染连接器−25 … −40 dB
所需 ORL:10G 以太网 / DWDM / PON / 模拟 CATV≥ 12 / ≥ 24 / ≥ 32 / ≥ 45 dB
最大离散反射率:10G–100G NRZ / 400G PAM4 / PON≤ −26 / ≤ −35 / ≤ −35 dB

(反射与回波损耗)

光纤几何与光学参数

参数G.652.DG.657.A2OM3/OM4
纤芯 / 包层直径8.2–9 / 125 ± 0.7 µm8.6 / 125 µm50 ± 2.5 / 125 ± 1 µm
涂覆层直径245 ± 10 µm(可选 200 µm)245 或 200 µm245 µm
1310 / 1550 nm 处模场直径9.2 ± 0.4 / 10.4 ± 0.5 µm8.6 ± 0.4 / 9.8 µm—
数值孔径0.12–0.140.130.200 ± 0.015
成缆截止波长≤ 1 260 nm≤ 1 260 nm—
纤芯–包层同心度≤ 0.6 µm≤ 0.5 µm≤ 1.5 µm
包层不圆度≤ 1 %≤ 1 %≤ 1 %
1310 / 1550 nm 处群折射率1.4675 / 1.4680(数据手册值)相近850 / 1300 nm 处 1.482 / 1.477
1550 nm 处有效面积≈ 80 µm²≈ 70 µm²—
张力筛选试验0.69 GPa(1 %)0.69 GPa0.69 GPa

(光纤类型、光纤是如何制造的)

色散与带宽

参数数值
G.652 在 1310 / 1550 / 1625 nm 处的色度色散≈ 0 / 16–18 / 20–22 ps/(nm·km)
零色散波长及斜率(G.652)1 300–1 324 nm;≤ 0.092 ps/(nm²·km)
G.655 / G.653 / G.654 在 1550 nm 处的色度色散2–6 / ≈ 0 / 18–22 ps/(nm·km)
PMD 链路设计值:现代 G.652.D / 1990 年代光纤 / 1980 年代光纤≤ 0.1–0.2 / 0.5 / 1–2 ps/√km
色散极限:10G NRZ / 40G NRZ / 100G 相干 / 400ZR≈ 1 000–1 600 / 60–100 / ± 50 000 / ± 2 400 ps/nm
PMD 极限(平均 DGD):10G / 40G NRZ / 相干10 / 2.5 / 25+ ps
模式带宽 OM1 / OM2 / OM3 / OM4 / OM5(850 nm,EMB)200 / 500 / 2 000 / 4 700 / 4 700 MHz·km
10GBASE-SR 在 OM1 / OM2 / OM3 / OM4 上的传输距离33 / 82 / 300 / 400 m
100GBASE-SR4 在 OM3 / OM4 上70 / 100 m

(色散与带宽、传输距离表)

机械极限

项目数值
裸纤弯曲半径,长期:G.652 / G.657.A1 / A2 / B330 / 10 / 7.5 / 5 mm
跳线弯曲半径标准型 ≥ 30 mm,G.657 型 15 mm
光缆弯曲半径受张力时为外径的 20 倍,安装后为 10 倍
光纤应变:筛选 / 安装 / 长期1 % / ≤ 0.6 % / ≤ 0.2 %
光缆张力:室外层绞松套管安装 / 长期1 500–2 700 N / 600–1 000 N
光缆压扁强度每 100 mm 1 000–3 000 N
气吹管道占空比光缆直径为管孔内径的 55–80 %
每个接头盒预留余量每侧 10–30 m
连接器插拔次数500–1 000
光缆温度:安装 / 运行 / 存储−10 … +50 / −40 … +70 / −40 … +70 °C

(光缆结构、安装与路由、可靠性与老化)

波长与栅格

项目数值
波段:O / E / S / C / L / U1 260–1 360 / 1 360–1 460 / 1 460–1 530 / 1 530–1 565 / 1 565–1 625 / 1 625–1 675 nm
多模窗口850 nm(VCSEL)、1 300 nm;OM5 上的 SWDM 850–953 nm
CWDM 栅格(G.694.2)18 信道,1 271–1 611 nm,间隔 20 nm;8 信道组合为 1 471–1 611 或 1 271–1 411
DWDM 栅格(G.694.1)锚点 193.1 THz;100 GHz ≈ 0.8 nm,50 GHz ≈ 0.4 nm;C 波段 40–48(100 GHz)或 80–96(50 GHz)信道
PON:GPON 下行 / 上行;XGS-PON 下行 / 上行;视频叠加1 490 / 1 310;1 577 / 1 270;1 550 nm
OTDR 测试波长;在线光纤监测1 310、1 550、1 625;1 625 或 1 650 nm
BiDi 波长对1 310/1 490、1 310/1 550、1 270/1 330、1 490/1 550 nm

(波长波段)

速度、时延与 OTDR

项目数值
光纤中的光速≈ 204 000 km/s(c / 1.468)
时延单程每 km 4.9 µs;1 ms ≈ 单程 204 km,往返 102 km
折射率每偏差 0.0015 引起的 OTDR 测距误差0.1 %
G.652 后向散射系数,1 ns 脉冲,1310 / 1550 nm≈ −79 / −81 … −82 dB
长光纤的瑞利 ORL 底限,1310 / 1550 nm≈ 29–31 / 31–33 dB
10 ns / 100 ns / 1 µs 脉宽下的 OTDR 盲区事件盲区 1–1.5 / 10 / 100 m;衰减盲区 3–5 / 15–25 / 150–250 m
可用 OTDR 测试范围(动态范围 − 6 dB − 事件损耗)/ 衰减
层绞松套管光缆中的余长0.1–0.5 %

(解读 OTDR 曲线)

常见接口的链路预算

接口信道插入损耗 / 预算距离
1000BASE-LX4.5–7.5 dB(典型模块)10 km
10GBASE-LR6.2 dB10 km
10GBASE-ER10.9 dB(工程化 40 km 方案:约 15 dB)30–40 km
10GBASE-ZR(非 IEEE 标准)23–24 dB80 km
100GBASE-LR4 / ER46.3 dB / 18 dB(30 km)10 / 40 km
100GBASE-SR4(OM4)1.9 dB100 m
400GBASE-DR4 / FR4 / LR43.0 / 4.0 / 6.3 dB500 m / 2 km / 10 km
GPON B+ / C+;XGS-PON N1 / N2 / E1 / E213–28 / 17–32;14–29 / 16–31 / 18–33 / 20–35 dB20 km
400ZR 无放大≤ 11 dB≈ 40 km
设计余量3 dB(短距链路最低 2 dB)—

(链路预算、以太网 PMD 参考、ODN 等级)

功率与安全

项目数值
光模块典型发射功率:SR / LR / ER / ZR−7 … −1 / −8 … +0.5 / −4.7 … +4 / 0 … +4 dBm
接收机过载(典型值)+0.5 … +3 dBm(SR/LR),部分 ER/ZR APD 接收机为 −7 dBm
EDFA 输出功率;拉曼泵浦功率+17 … +23 dBm;+27 … +30 dBm
1550 nm 处激光 1 级限值(约)≈ 10 mW(+10 dBm)
危害等级 3B / 4 阈值500 mW(+27 dBm)
光纤保险丝效应阈值单模光纤中约 1–1.5 W
DDM 精度规范值 ±3 dB,典型值 ±1–2 dB;相对精度 ±0.1 dB

(安全与操作规范、精度与限值)

换算

dBmmWdBmmW
+1010−100.1
+32.0−130.05
01.0−200.01
−30.5−300.001
−70.2−400.0001

3 dB 对应功率减半或加倍;10 dB 对应 10 倍;1 dB 对应 26 %(单位与换算、公式与计算)。

在 CodingBox 中

这些极限值大多需要与工作台上的实际模块进行核对:发射功率对照等级与接收机过载值,波长对照工程方案,连接器代码与额定长度对照实际光缆。CodingBox 会将模块自身的数值与本表中的数字并列显示(Check transceiver、应用内的 DDM)。


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