计算光纤电缆的功率预算和功率裕度

为了确保光纤连接有足够的功率来正常运行，您需要计算链路的功率预算，即它可以传输的最大功率量。在计算功率预算时，可以使用最坏情况分析来提供误差幅度，即使实际系统的所有部分都不以最坏情况水平运行。要计算功率预算的最坏情况估计值 （P_B），请假设最小发射器功率 （P_T） 和最小接收器灵敏度 （P_R）：

P_B = P_T – P_R

以下假设的功率预算公式使用以分贝 （dB） 为单位测量的值，而分贝则以毫瓦 （dBm） 为单位：

P_B = P_T – P_R

P_B = –15 dBm – （–28 dBm）

P_B = 13 dB

计算链路的功率预算后，您可以计算功率裕度 （P_M），它表示从功率预算 （P_B） 中减去衰减或链路损耗 （LL） 后的可用功率量。P_M 的最坏情况估计值假设最大 LL：

P_M = P_B – LL

P_M 大于零表示功率预算足以操作接收器。

可能导致链路损耗的因素包括高阶模损耗、模态和色散、连接器、熔接和光纤衰减。 表 1 列出了以下示例计算中使用的因子的估计损失金额。有关设备和其他因素造成的实际信号损失量的信息，请参阅供应商文档。

表 1：导致链路损耗的因素的估计值

链路损耗系数	估计链路损耗值
高阶模式损耗	单模式 - 无 多模 - 0.5 dB
模态色散和色散	单模式 - 无 多模 - 无，如果带宽和距离的乘积小于 500 MHz-km
连接器故障	0.5 分贝
拼接	0.5 分贝
光纤衰减	单模 - 0.5 dB/公里 多模 - 1 dB/公里

对于功率预算 （P_B） 为 13 dB 的 2 km 长多模链路，以下示例计算使用了 表 1 中的估计值。此示例将链路损耗 （LL） 计算为五个连接器（每个连接器 0.5 dB，或 2.5 dB）和两个熔接（每个接头 0.5 dB ，或 1 dB）的光纤衰减（2 km @ 1 dB/km，或 2 dB）和损耗以及高阶模式损耗 （0.5 dB） 的总和。功率裕度 （P_M） 计算如下：

P_M = P_B – LL

P_M = 13 dB – 2 公里 （1 dB/km） – 5 （0.5 dB） – 2 （0.5 dB） – 0.5 dB

P_M = 13 dB – 2 dB – 2.5 dB – 1 dB – 0.5 dB

P_M = 7 dB

对于功率预算 （P_B） 为 13 dB 的 8 km 长的单模链路，以下示例计算使用了 表 1 中的估计值。此示例将链路损耗 （LL） 计算为七个连接器的光纤衰减（8 km @ 0.5 dB/km 或 4 dB）和损耗（每个连接器 0.5 dB，或 3.5 dB）之和。功率裕度 （P_M） 计算如下：

P_M = P_B – LL

P_M = 13 dB – 8 公里 （0.5 dB/km） – 7（0.5 dB）

P_M = 13 dB – 4 dB – 3.5 dB

P_M = 5.5 dB

在这两个示例中，计算出的功率裕度均大于零，表示链路具有足够的传输功率，并且不超过最大接收器输入功率。