+375(17) 237-46-55
Заказать звонок
Режим работы: пн-пт с 9:00 до 18:00
Затухание как одна из основных составляющих оптических потерь

16/02/2015

Двумя важнейшими параметрами оптического волокна являются затухание и дисперсия. Чем меньше затухание (потери оптической мощности), а также чем меньше дисперсия сигнала, распространяющегося в волокне, тем расстояние между регенераторами либо повторителями сигнала может быть больше.

 

В данной статье мы рассмотрим такой параметр, как затухание.

 

Затухание (потери оптической мощности)

Затуханием называются потери оптической мощности по мере того, как свет распространяется по волокну. По сути это отношение оптической мощности на входе и оптической мощности на выходе. Величина затухания измеряется в децибелах (дБ) и носит название «коэффициент затухания света в оптическом волокне».

Факторы, влияющие на затухание, представлены:

  • потерями на рассеяние;
  • потерями на поглощение в материале волокна;
  • потерями на поглощение примесями;
  • кабельными потерями.

Первые два фактора также носят название «собственные потери», а вот кабельные, в силу своей природы, называются, кроме того, дополнительными потерями.

 

Полное затухание в оптическом волокне – это сумма собственных и кабельных потерь.

 

Рэлеевское рассеяние (потери на рассеяние)

Его обуславливает рассеяние света на случайных изменениях плотности оптического волокна. На самом деле стекло не имеет однородную плотность, потому рассеяние и возникает. На неоднородностях рассеяние отмечается во всех направлениях. Как результат, в оболочке теряется часть света. Потери, связанные с рэлеевским рассеянием, зависят от длины волны по закону λ-4. В связи с этим сильнее они проявляются в области коротких длин волн, что и ограничивает нижний предел потерь.

 

Поглощение в материале волокна

Это поглощение в волокне обуславливают свойства материала и рабочая длина волны, возникает при возбуждении в материале:

  • колебательных резонансов;
  • электронных переходов.

Как результат, происходит переход энергии света в тепловую энергию.

 

Поглощение примесями

Такие потери также имеют резонансный характер. Примесные центры в кварце в зависимости от типа примеси на присущих каждой примеси длинах волн поглощают свет. И даже совсем ничтожные вкрапления примесей ведут к возникновению пиков на кривой потерь.

 

Наиболее заметно поглощение такими примесями, как ионы гидроксильных групп (OH-). В основном ими определяются пики в области таких длин волн, как 725, 825 и 1383 нм и др.

 

Другие неоднородности, обуславливающие поглощение: ионы меди, железа, кобальта, хрома, ванадия и др. Чтобы данные примести не оказывали влияние на величину оптических потерь, производителями должна поддерживаться строгая концентрация данных ионов (10-9).

 

Кабельные потери

Данные потери еще называют эксплуатационными, они могут возникать при строительстве и эксплуатации ВОЛС. Скрутка, деформация и ненормированные изгибы волокон при производстве оптических кабелей (в процессе наложения покрытий, защитных оболочек), а также при прокладке кабелей влияют на появление такого рода потерь.

 

О влиянии изгибов на характеристики волокна  читайте в этой статье.

 

В следующем материале мы поговорим о таком параметре, как дисперсия оптического сигнала.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАРКИРОВКИ ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ ПО ПАРАМЕТРАМ
Подобрать