光纤的四向性

陈熊猫

何为光纤的四向性？

光从一根光纤传至另一根光纤，两根光纤之间对接的状况不同，接收到的光功率是不同的。

如下图所示，将光纤横截面做一个红色标记点，每隔90°做一个位置标记，按照0°/90°/180°/270°四个方向旋转插芯（光纤传光的核心层），分别测出光功率，故曰“四向性”。

理论上，同一个光器件，不同测试环境下给激光器加相同的电流，光纤端出光应该是相同光功率的。

但是实际状况是，即便用同一根跳线来测TOSA，不同时间段测得的出光功率是不同的，更何况是不同时间段，用不同的跳线来测。

譬如，给激光器加同样的电流xmA，光器件出厂时，测得的光功率是2dBm，但是到了A客户处，测得的光功率是1dBm，这样的差异，A客户是判定良品还是不良呢？

再譬如，给激光器加同样的电流xmA，光器件出厂时，测得的光功率是2dBm，但是到了B客户处，测得的光功率是-1dBm，这样的差异，B客户是判定良品还是不良呢？

倘若，A客户接受1dB的差异，那么光器件厂商是否可以继续放宽规格，将光器件的光功率范围进一步放宽，保障更高的生产良率？（因为不同批次的激光器其发光效率是不同的，厂内不同工艺站别用不同光纤测试时光功率不一样，不同温度也会导致激光器发光功率不同，不同机台焊接/不同点胶工艺固化的光器件掉值程度是不同的，故而也导致耦合效率不同因此出光功率也不一样......）

倘若，B客户无法接受2dBm的差异，甚至要求差异压缩至0.5dBm以内才算合格，那么光器件厂商是否因为无法生产，可以关门大吉了？

因此，需要针对这种情况定一个行业普遍认可的指标，具体到指标的规格，则可根据光器件供应商和客户之间协商来定，这就是大家今天要讲的主题：光纤四向性。

对于不同光纤之间差异的约定，可以参考如下标准：

IEC Standard（国际标准）中对应光纤连接器标准：IEC 61754；

YD/T Standard（中国通信标准）中对应光纤连接器标准：YDT 1272；

用高斯分布来近似表达基模光场的贝塞尔函数（用分离变量法在柱坐标/球坐标系，求解拉普拉斯方程和亥姆霍兹方程得出的偏微分解，描述波动问题），高斯分布因为引入了模场半径w，从而使得fiber的插损(Insert Loss)、回损(Retrurn Loss)、弯曲损耗(Bending Loss)、耦合(Coupling)计算等，变得更加esay。