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典型值與限值速查表

每次設計評審、驗收測試和故障排查都會用到的數字,連同解釋它們的相關材料,彙總在這一頁中。除非註明標準,數值均為現代器件的典型值;實際光纖、線纜、連接器或模組的規格書始終優先。

光纖的衰減

光纖850 nm1310 nm1383 nm1550 nm1625 nm
G.652.D 單模,裸纖典型值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 成纜,規格書最大值0.36–0.40 dB/km0.22–0.25 dB/km0.25 dB/km
G.652.A/B(舊型),有水峰0.35–0.40 dB/km1–2 dB/km0.22–0.25 dB/km
G.654.E0.15–0.17 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 處損耗 ≈ 0.51 × 1310 處損耗(衰減與窗口)。

器件的損耗容許值

器件典型值設計值標準最大值
連接器對,單模 LC/SC UPC 或 APC0.1–0.3 dB0.3–0.5 dB0.75 dB(TIA-568.3-D);IEC 61753 B 級 ≤ 0.12 平均 / 0.25,C 級 ≤ 0.25 / 0.5
連接器對,多模0.1–0.3 dB0.5 dB0.75 dB
MPO/MTP 對,12–24 芯0.2–0.35 dB0.5 dB0.75 dB(低損耗型 0.35 dB)
熔接,單模0.02–0.05 dB0.1 dB0.3 dB(TIA);工程限值通常為 0.1–0.15 dB
熔接,多模0.05–0.1 dB0.1 dB0.3 dB
機械接續0.1–0.3 dB0.3 dB0.5 dB
分光器 1:2 / 1:4 / 1:83.5 / 7.0 / 10.5 dB附加損耗 +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按規格書
DWDM AWG 合波器或分波器,40 信道3–5 dB5.5 dB按規格書
OADM,單信道上下路1–2 dB2 dB
固定衰減器標稱 1–25 dB±0.5 dB
現場裝配連接器0.2–0.5 dB0.5 dB0.75 dB
尾纖熔接 + 適配器,每配線架0.35 dB0.5 dB0.85 dB

(無源設施熔接與端接)

反射率與回波損耗

項目數值
開放平端面,玻璃–空氣−14.4 dB(常引用為 −14.7 dB)
UPC 對,清潔−50 … −60 dB(規範 ≤ −50)
APC 對−60 … −70 dB(規範 ≤ −60)
機械接續−40 … −60 dB
熔接< −70 dB
污染連接器−25 … −40 dB
所需 ORL:10G 以太網 / DWDM / PON / 模擬 CATV≥ 12 / ≥ 24 / ≥ 32 / ≥ 45 dB
最大離散反射率:10G–100G NRZ / 400G PAM4 / PON≤ −26 / ≤ −35 / ≤ −35 dB

(反射與回波損耗)

光纖幾何與光學參數

參數G.652.DG.657.A2OM3/OM4
纖芯 / 包層直徑8.2–9 / 125 ± 0.7 µm8.6 / 125 µm50 ± 2.5 / 125 ± 1 µm
塗覆層直徑245 ± 10 µm(可選 200 µm)245 或 200 µm245 µm
1310 / 1550 nm 處模場直徑9.2 ± 0.4 / 10.4 ± 0.5 µm8.6 ± 0.4 / 9.8 µm
數值孔徑0.12–0.140.130.200 ± 0.015
成纜截止波長≤ 1 260 nm≤ 1 260 nm
纖芯–包層同心度≤ 0.6 µm≤ 0.5 µm≤ 1.5 µm
包層不圓度≤ 1 %≤ 1 %≤ 1 %
1310 / 1550 nm 處群折射率1.4675 / 1.4680(規格書值)相近850 / 1300 nm 處 1.482 / 1.477
1550 nm 處有效面積≈ 80 µm²≈ 70 µm²
張力篩選試驗0.69 GPa(1 %)0.69 GPa0.69 GPa

(光纖類型光纖是如何製造的)

色散與頻寬

參數數值
G.652 在 1310 / 1550 / 1625 nm 處的色度色散≈ 0 / 16–18 / 20–22 ps/(nm·km)
零色散波長及斜率(G.652)1 300–1 324 nm;≤ 0.092 ps/(nm²·km)
G.655 / G.653 / G.654 在 1550 nm 處的色度色散2–6 / ≈ 0 / 18–22 ps/(nm·km)
PMD 鏈路設計值:現代 G.652.D / 1990 年代光纖 / 1980 年代光纖≤ 0.1–0.2 / 0.5 / 1–2 ps/√km
色散極限:10G NRZ / 40G NRZ / 100G 相干 / 400ZR≈ 1 000–1 600 / 60–100 / ± 50 000 / ± 2 400 ps/nm
PMD 極限(平均 DGD):10G / 40G NRZ / 相干10 / 2.5 / 25+ ps
模式頻寬 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 上的傳輸距離33 / 82 / 300 / 400 m
100GBASE-SR4 在 OM3 / OM4 上70 / 100 m

(色散與頻寬傳輸距離表)

機械極限

項目數值
裸纖彎曲半徑,長期:G.652 / G.657.A1 / A2 / B330 / 10 / 7.5 / 5 mm
跳線彎曲半徑標準型 ≥ 30 mm,G.657 型 15 mm
光纜彎曲半徑受張力時為外徑的 20 倍,安裝後為 10 倍
光纖應變:篩選 / 安裝 / 長期1 % / ≤ 0.6 % / ≤ 0.2 %
光纜張力:室外層絞鬆套管安裝 / 長期1 500–2 700 N / 600–1 000 N
光纜壓扁強度每 100 mm 1 000–3 000 N
氣吹管道佔空比光纜直徑為管孔內徑的 55–80 %
每個接頭盒預留餘量每側 10–30 m
連接器插拔次數500–1 000
光纜溫度:安裝 / 運行 / 儲存−10 … +50 / −40 … +70 / −40 … +70 °C

(光纜結構安裝與路由可靠性與老化)

波長與柵格

項目數值
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 柵格(G.694.2)18 信道,1 271–1 611 nm,間隔 20 nm;8 信道組合為 1 471–1 611 或 1 271–1 411
DWDM 柵格(G.694.1)錨點 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;視頻疊加1 490 / 1 310;1 577 / 1 270;1 550 nm
OTDR 測試波長;在線光纖監測1 310、1 550、1 625;1 625 或 1 650 nm
BiDi 波長對1 310/1 490、1 310/1 550、1 270/1 330、1 490/1 550 nm

(波長波段)

速度、時延與 OTDR

項目數值
光纖中的光速≈ 204 000 km/s(c / 1.468)
時延單程每 km 4.9 µs;1 ms ≈ 單程 204 km,往返 102 km
折射率每偏差 0.0015 引起的 OTDR 測距誤差0.1 %
G.652 後向散射係數,1 ns 脈衝,1310 / 1550 nm≈ −79 / −81 … −82 dB
長光纖的瑞利 ORL 底限,1310 / 1550 nm≈ 29–31 / 31–33 dB
10 ns / 100 ns / 1 µs 脈寬下的 OTDR 盲區事件盲區 1–1.5 / 10 / 100 m;衰減盲區 3–5 / 15–25 / 150–250 m
可用 OTDR 測試範圍(動態範圍 − 6 dB − 事件損耗)/ 衰減
層絞鬆套管光纜中的餘長0.1–0.5 %

(解讀 OTDR 曲線)

常見介面的鏈路預算

介面信道插入損耗 / 預算距離
1000BASE-LX4.5–7.5 dB(典型模組)10 km
10GBASE-LR6.2 dB10 km
10GBASE-ER10.9 dB(工程化 40 km 方案:約 15 dB)30–40 km
10GBASE-ZR(非 IEEE 標準)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 無放大≤ 11 dB≈ 40 km
設計餘量3 dB(短距鏈路最低 2 dB)

(鏈路預算以太網 PMD 參考ODN 等級)

功率與安全

項目數值
光模組典型發射功率:SR / LR / ER / ZR−7 … −1 / −8 … +0.5 / −4.7 … +4 / 0 … +4 dBm
接收器過載(典型值)+0.5 … +3 dBm(SR/LR),部分 ER/ZR APD 接收器為 −7 dBm
EDFA 輸出功率;拉曼泵浦功率+17 … +23 dBm;+27 … +30 dBm
1550 nm 處激光 1 級限值(約)≈ 10 mW(+10 dBm)
危害等級 3B / 4 閾值500 mW(+27 dBm)
光纖保險絲效應閾值單模光纖中約 1–1.5 W
DDM 精度規範值 ±3 dB,典型值 ±1–2 dB;相對精度 ±0.1 dB

(安全與操作規範精度與限值)

換算

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

3 dB 對應功率減半或加倍;10 dB 對應 10 倍;1 dB 對應 26 %(單位與換算公式與計算)。

在 CodingBox 中

這些極限值大多需要與工作台上的實際模組進行核對:發射功率對照等級與接收器過載值,波長對照工程方案,連接器代碼與額定長度對照實際光纜。CodingBox 會將模組自身的數值與本表中的數字並列顯示(Check transceiver應用內的 DDM)。


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