回波损耗RL

什么是回波损耗？

回波损耗，简称回损RL（ReturnLoss），用返回的光波来定义发射光波的损耗；

回损=10lg（入射光/反射光）

（RL单位：dB）

Why光器件要测回损？

回答这个问题前，小熊先讲清楚光器件的光路，然后大家就能理解了；

如下，为发射光器件TOSA，Pin两端给电流，fiber端出光的光功率测试；

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将TOSA的结构细化：

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housing/barrel/receptacle是什么？

大家就理解成”全部是配件，用途是固定Chip和光纤同轴”就行了；

把激光光路画出来（红色）：

Chip发出激光，经lens汇聚，耦合进光纤测出功率值；

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进一步解剖TOSA：

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激光从Chip中发出，每经过一个界面（如lens表面、fiber端面）均会产生不同程度的反射光；

反射光累积到一定程度就会影响Chip的性能，危害整个光通信系统；

我们总是期待最低的反射值，所以要对反射光进行监测；

怎么测呢？

Chip是密封在TO-56管体内部的，没法直接测反射光；

那么就采取间接测量的方法：光路反方向，从右侧fiber端进入一束光，测反射回来的光，10*Log（入射光/反射光）即为回损；

因光的可逆性，定性评估光器件内部反射情况；

回损具体怎么测呢？

小熊选择用1：2分路器测：

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搭建回损测试架构：

以下，光功率计切换到dBm档位；

1.光源发光，光功率计接收，测得PL；

2.光源发光，从A路进，B路出，测得PB；

3.光源发光，从B路进，C路出，测得PB-C；

4.光源发光，从A路进，经B路返回，C路出，测得Pc；

回损RL=PB-Pc-PB-C+PL；

此公式的由来，无非是将光从各个方向进入光纤中的杂散光等干扰光补偿清除掉，仅得出经TOSA反射的光的值；

搜集测试数据，进行分析，剔除粗大误差，最后得出回损测量值；

做了这么多工作，终于测出回损了，看似很赞，对不对？

小熊遗憾地告诉大家：这种测量方式意义不大，测试过程复杂，稍有一个不小心，某环节光纤端面脏了，测试结果将会有10dB以上的误差引入，导致前功尽弃；

如下，为回损测试最后一个测试步骤的细化图：

测试时，引入的误差源：

1.光纤端面脏了；

2.每次光纤的对接，同心度不同、倾斜角度不同；

3.连接器没拧紧；

4.光源稳定性影响；

5.线性误差，如测试过程将测量档位由0.1dB切换到0.01dB；

6.光纤的移动及机械拉伸改变光在光纤中的偏振态；

。。。

为什么测回损要考虑这么多细小的误差源呢？

因为回损测量的精度太高了；

比如，RL=20dB，

什么概念呢？

20dB=10*Log(入射光/反射光)；

则10*Log(反射光/入射光)=-20dB；

得出，反射光/入射光=1%；

TOSA发光1mW的话，反射光=1mW*1%=0.01mW；

可以看出，反射光的量级是很小的，所以对误差源是非常敏感的；

所以，想要测回损，还是选用专业的回损测试仪吧：

连接一根光纤就能测了，原理跟上述步骤类似，

不同的是，误差源等因素被集成到仪器内部滤波、补偿掉了；

回损仪实物：

回损仪测试原理图：?

测试只需两步：

1.校准，用3D符合协议的标准光纤，在直径3~5mm的绕纤棒上，缠绕5圈（将光从光纤中滤除）进行清零，然后松开缠绕的光纤，此时回损仪若显示的回损值为14.9dB，则校准OK（对空气校准法）；

光纤缠绕滤光的原理：利用光纤的弯曲损耗特性，使得入射角全反射角，光从光纤中折射出去；

2.将待测光器件连接校准后的回损仪，即可测出回损值；

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