基本介紹
- 中文名：截止波長
- 外文名：cutoff wave length
- 對象：單模光纖
- 相關：光纖頻寬
- 例子：甲醇的截止波長210nm
- 適用領域：通信技術
簡介,截止波長的國際標準,光纖截止波長測試方法的探討,截止波長常規測試方法,截止波長測試方法改進設計,
簡介
當波長大於某一值時，某特定模式不再存在，該波長就稱為此模式的截止波長。
波導（如光纖）中傳播的模式的數量取決於光的波長：波長越短，可以傳播的模式越多。對於長波長的光，其傳輸模式很可能只有一個模式，也有可能沒有可以傳輸的模式；但是對於短波長的光，其傳輸模式很有可能有很多個。
當一個特定的模式在高於某一波長時不再存在，該波長就是其截止波長。對於光纖，LP11模式的截止波長會限制其單模區間，因為低於該波長至少會有LP01和LP11模式。
當低於截止波長時，各個模式的性質會有很大的差異。通常模式半徑（以及有效模式面積）在截止波長附近會顯著變大，因此在纖芯中傳播的能量也就大幅變小。
截止波長的國際標準
根據ITU的推薦，G.650截止波長可定義為：當光波長大於該波長時，高階模全功率PLP11與基模全功率PLP01間的比率將降至0.1 dB以下。在此定義中,第一高階模LP11，在截止波長處將衰耗掉19.3dB。
依據此定義,還分別給出了光纖截止波長λc與光纜截止波長λcc的測試樣品的採集標準光纖截止波長λc 的測試樣品：一段2米長,未成纜光纖，中間繞一半徑為140 mm的圓環。
A)取一段長22米的光纜，其中兩端各包1米長的未成纜光纖，為了模擬接頭盒的效果，兩端各繞制一個半徑為40 mm的圓環。
由於一般的光纖生產廠沒有成纜的光纖,因而ITU，IEC和EIA提出另一種，可供光纖生產廠的測試樣品的採集標準：
B)一段長22米的未成纜光纖，將中間20米繞製成半徑≥140 mm的若干個圓環，兩端仍然各含一個半徑為40mm的圓環。
C)一段兩米長的光纖，其中繞制兩個半徑40 mm的圓環。
但是，這種測試方法僅對MCSM單模光纖，才能給出等值的結果。
光纖截止波長測試方法的探討
截止波長是單模光纖中僅有基模傳輸的最短波長。G657光纖是新型的接入網用彎曲損耗不敏感單模光纖，其耐彎曲性能優越，因此採用常規彎曲參考法和多模參考法方法很難測得其準確的截止波長。
截止波長常規測試方法
截止波長(Cut off wavelength)是單模光纖重要性能指標之一，其表征了單模光纖中僅有基模傳輸的最短波長。通常光纖截止波長的測試方法有彎曲參考法和多模參考法兩種。這兩種測試方法均是基於傳輸功率法，即測量被測光纖中傳輸光功率隨光波長變化的光譜曲線，並同參考傳輸光功率的光譜曲線比較後得到被測光纖的截止波長。在標準IEC 60793-1-44:2011和標準GB/T15972. 44-2008中規定了彎曲參考法和多模參考法的具體測試過程。彎曲參考法是將被測光纖繞成1個半徑較小的圈(即以繞圈方式濾除高階模，繞圈半徑以使高階模產生明顯的衰減而又不使基模LP01產生衰減為宜)，以帶有這樣1個小圈的光纖傳輸光功率譜作參考傳輸光功率譜。多模參考法是以短段多模光纖的傳輸光功率譜作參考傳輸光功率譜。
截止波長測試方法改進設計
由於G657 B3光纖具有極佳的彎曲性能，因此為了獲得較為準確的光纖截止波長測試結果必須在光纖截止波長測試時採用合適的方式濾除高階模。根據相關IEC標準和國家標準，結合G657 B3光纖的特性，改進設計了以下三種G657 B3光纖截止波長的測試方法：熔接引導光纖彎曲參考法、增加被測光纖長度多模參考法、彎曲被測光纖彎曲參考法。在光纖截止波長測試時，採用了某廠家生產的G657 B3光纖作為被測樣品、G652 D光纖作為輔助。為了排除了光纖自身不合格對測試數據的影響，對G657 B3被測光纖和G652 D輔助光纖的幾何、光學、傳輸、機械和環境等性能指標進行了測試，結果表明所有性能指標均符合相關技術規範要求。
下面作為介紹對彎曲被測光纖彎曲參考法進行詳細介紹。 彎曲被測光纖彎曲參考法是採用彎曲參考法的同時，通過對被測光纖進行彎曲實現對高階模的濾除。在確保G657 B3被測光纖中部松繞成半徑不小於140 mm圈的同時，每次測試時均改變G657 B3被測光纖端部的繞圈半徑及圈數、被測光纖長度，繞圈半徑分別為5 mm 、7. 5 mm 、10 mm和15 mm。圈數分別為1圈、5圈和10圈，被測光纖長的性能要求和設計要點(耐高壓、耐大電流、耐環境、禁止性和安全可靠等)，並分別詳細論述了電纜的主要設計，連線器及其接觸件的主要設計方案，並給出了線束總體方案，最後介紹了研製樣品的測試情況。從使用要求和測試結果可以得出，研製的高壓線束能夠滿足電動乘用車的使用要求。隨著電動汽車產業的發展，高壓線束必將進一步發展，能承受更高電壓、更大電流，並將用於各種不同車型，同時在功能方面也會更完善，例如具有自身的測試性，即可實時監測線束的電流、溫度等變化。
