计算光纤电缆的功率预算和功率裕量

为确保光纤连接具有足够的功率来正确运行，您需要计算链路的功率预算 （P_B），即它可以传输的最大功率。在计算功率预算时，即使实际系统的所有部分并未在最坏情况下运行，您也会使用最坏情况分析来提供一定的误差幅度。要计算 P_B 的最坏情况估计值，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方程使用以分贝 （dB） 为单位测量的值和以 1 微瓦 （dBm） 为指的分贝：

P_B = P_T –_{P R}

_{P B} = –15 dBm – （–28 dBm）

_{P B} = 13 分贝

计算链路的 P_B 后，可以计算出功率裕度 （P_M），它表示从 P_B 中减去衰减或链路损耗 （LL） 后的可用功率。最坏情况下的 P_M 估计假设最大 LL：

P_M = P_B – LL

P_M 大于零表示功率预算足以运行接收器。

可能导致链路损耗的因素包括高阶模式损耗、模态和色散、连接器、接头和光纤衰减。 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耗量的信息，请参阅供应商文档。

表 1：导致链路丢失的因素的估计值

链路损耗因子	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 — 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/km 多模 — 1 dB/km

对于 2 公里长的多模链路（P_B 为 13 dB），以下示例计算使用 表 1 中的估计值。此示例将 LL 计算为 5 个连接器（每个连接器 0.5 dB，或 2.5 dB）和两个接头（每个接头 0.5 dB，或 1 dB）和高阶模式损耗 （0.5 dB） 的光纤衰减（2 km @ 1 dB，或 2 dB）和损耗的总和。P_M 的计算公式如下：

P_M = P_B – LL

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

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

P_M = 7 dB

对于 8 公里长的单模链路，P_B 为 13 dB，以下示例计算使用 表 1 中的估计值。此示例将 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）的总和。P_M 的计算公式如下：

P_M = P_B – LL

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

P_M = 13 dB – 4 dB – 3.5 dB

P_M = 5.5 分贝

在这两个示例中，计算出的 P_M 都大于零，表明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。