Важнейшим параметром световода является затухание. Затухание сигналов в волоконном световоде ОК является одним из основных факторов, определяющих максимальное расстояние, на которое можно передать сигнал без промежуточных регенераторов.
Затухание световодных трактов волоконно- оптических кабелей a
обусловлено собственными потерями в волоконных световодах и дополнительными потерями, обусловленными деформацией и изгибами световодов при наложении покрытий и защитной оболочки при изготовлении кабеля, и определяется по формуле:
a = aс+ aк (
4.3)
где aс-
собственные потери;
aк- потери кабеля
aс=aп + aр + aпр
(4.4)
где aп-
потери поглощения;
aк- потери рассеяния;
aпр- потери при наличии посторонних примесей
Потери на поглощение существенно зависят от чистоты материала и при наличии посторонних примесей могут быть значительными.
Затухание в результате поглощения aп
связано с потерями на диэлектрическую поляризацию, линейно растёт с частотой и существенно зависит от свойств материала световода(tg d). Величина aп определяется по формуле:
pn1 * tg d
aп = *
4.34 , dB/ км, (4.5)
l
где tgd -
тангенс угла диэлектрических потерь,
tgd=2,4*10 - 12;
l - длина волны,
l = 1,31*10 - 9км;
3,14*1,4616 * 2,4*10 - 12
aп = * 4.34 = 0,036 , dB/ км.
1,31*10 - 9
Затухание рассеяния обусловлено неоднородностями материала волокна, нарушением геометрической формы оптического волокна, размеры которых меньше длины волны и тепловой флуктуации показателя преломления. Рассеяние происходит тогда, когда мода распространения света изменяется так, что некоторая часть оптической энергии покидает волокно.
Потери на рассеяние определяются формулой:
aр=
4.34 * (8p3/ 3l4 )(n12-1)*K*T*c*10 3 , dB/км (4.6)
где l -
длина волны, l=1,31*10-6 м;
K-
постоянная Больцмана, K= 1,38*10 - 23 Дж/к
T- температура перехода стекла в твёрдую фазу, T=1500К;
c -
коэффициент сжимаемости, c
= 8,1*10-11м/н.
4.34*8*3,14 3
aр= *(1,46162-1)*1,38*10-23*1500*8,1*10-11*103 =
3 * (1,31*10 - 6)4
=0,23 dB/км
Согласно формуле (4.4) определим собственные потери:
ac= 0,23 + 0,036 +0,03= 0.296 dB/км
Кроме собственных потерь имеют место ещё и кабельные потери aк, обусловленные деформацией оптических волокон в процессе изготовления кабеля, скруткой, изгибами волокон, а также технологическими неоднородностями волокна. В общем случае они рассчитываются по формуле:
aк=a1 + a2 + a3+ a 4
(4.7)
где a1-
затухание вследствие потерь на микроизгибах (a1=0,1 дБ/км);
a2- затухание вследствие потерь на макроизгибах (a2=0,2 дБ/км);
a3- затухание вследствие потерь в защитной оболочки (a3=0,1 дБ/км);
a4- затухание вследствие термомеханических воздействий на волокно в процессе изготовления кабеля (потери вследствии термомеханических воздействий примем равными нулю).
Зная значения a1, a2, a3, a4
определим величину дополнительного затухания aк по формуле (4.7):
aк
= 0,1 + 0,2 + 0,1 = 0,4 dB/км
Общее затухание оптического кабеля составит:
a = aс + aк
a =
0,296 + 0,4 = 0,696 dB/км
Проектирование волоконно-оптических линий связи
Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) в настоящее
время занимают заметное место в системах передачи информации как
общегражданского, так и специализирован ...
Характеристики и условия испытаний электрокардиографа ЭК3Т-02 АКСИОН
Электрокардиограф является переносным устройством и позволяет оперативно
и качественно снимать электрокардиограмму, при этом одновременно регистрируя
три, ш ...
История появления полупроводниковых интегральных схем
сентября 1958 года сотрудник фирмы Texas Instruments (TI) Джек Килби
продемонстрировал руководству три странных прибора - склеенные пчелиным воском
на стеклянно ...