График зависимости коэффициента затухания от длины волны

_, дБ/км

1,8

1,6

1,4

1,2

1,0

0,8

0,6

0,4

0,2

0 λ, нм

500 1000 1500 2000 2500 3000

Области минимумов коэффициента затухания называются

В настоящее время известно окон прозрачности:

Окно прозрачности	Длина волны, нм Тип ОВ	Затухание, дБ/км
Первое	МОВ
Второе	МОВ, ООВ
Третье	ООВ
Четвертое	ООВ
Пятое	ООВ

 

_Р-Р ограничивает потери

_ИК - ограничивает потери

Современные кварцевые ОВ работают в диапазоне длин волн

ОВ из бромистого и бромо-йодистого таллия на длине волны имеют коэффициент затухания

ОВ из галоидного и фтористого стекла обладают и имеют

 

Разрабатываются волокна из тетрафторида, изиркония, фторида бериллия. Протяженность линии связи, построенная на таких волокнах

 

Причины дополнительных кабельных потерь:

-

-

-

Обычно:

Дисперсия - это

которое приводит к

Дисперсия определяет

При увеличении длины линии дисперсия и снижает

 

Виды дисперсии

Дисперсия

Межмодовая τ_мод Хроматическая τ_хром Поляризационная τ_пол

 

Материальная τ_мат Волноводная τ_вв

Причины возникновения дисперсии:

-

-

-

Межмодовая дисперсия возникаетв ОВ.

Время распространения мод

В ступенчатом ОВ лучи движутся в сердцевине ОВ по траекториям с скоростью и достигают приемного конца в

 

Длительность импульса сигнала, т.е.

В градиентном ОВ оптическая плотность сердцевины ОВ (n)

от оси к границе сердцевина-оболочка. Лучи движутся по

траекториям. На коротких траекториях, близких к оси, n

и скорость движения луча На удаленных траекториях n, и скорость луча

Поэтому время распространения лучей увеличение длительности импульса

Межмодовая дисперсия градиентного ОВ на чем ступенчатого.

С увеличением длины ОВ L межмодовая дисперсия

на длине установившейся моды (5…7 км для ступенчатого и 10…15 км для градиентного ОВ) и дальше

 

Способы уменьшения межмодовой дисперсии

1.

2.

3.

Хроматическая дисперсия (CD –дисперсия) возникает в ОВ вследствие

 

Это приводит к

 

Чем шире спектр излучения, тем хроматическая дисперсия.

Хроматическая дисперсия складывается из

Волноводная дисперсия характеризуется

определяется и пропорциональна

 

Материальная (молекулярная) дисперсия обусловлена зависимостью показателя преломления определяется

В области 850 нм быстрее движутся

В области 1550 нм быстрее движутся

В области 1300 нм волны разной длины движутся с одинаковой скоростью; материальная и волноводная дисперсии

Область 1300 нм – область

Поляризационная модовая дисперсия (PMD –дисперсия) возникает вследствие

 

Поляризационная модовая дисперсия возникает в

В обычных условиях поляризационная дисперсия и в расчетах полной дисперсии

В многомодовых ОВ волноводная дисперсия и в расчетах полной дисперсии

Полная дисперсия многомодового волновода рассчитывается по формуле:

 

В ступенчатых ОВ τ_мод > τ_мат

В градиентных ОВ τ_мод < τ_мат

В одномодовых ОВ τ_мод→ 0

Полная дисперсия одномодового ОВ определяется по формуле:

 

Дисперсионные свойства различных ОВ

Дисперсия	Причина дисперсии	МОВ ступенчатое	МОВ градиентное	ООМ ступенчатое
Межмодовая				-
Материальная
Волноводная

Классификация одномодовых ОВ по дисперсии

Существует 3 основных типа одномодовых ОВ.

1. Стандартные волокна – волокна с

2. Волокна со

3. Волокна с

Стандартные волокна с несмещенной дисперсией

 

В волокнах со смещенной дисперсией DSF дисперсия

 

 

Это достигается путем изменения

 

Волокна с ненулевой смещенной

На таких линиях используются эрбиевые усилители, которые

В волокне NZDSF длина волны с нулевой дисперсией

Геометрические параметры ОВ

1. Диаметр сердцевины (ядра) ОВ: для ОМ ОВ и

для ММ ОВ.

2. Диаметр оболочки (демпфера):

3. Диаметр защитного покрытия: плотный буфер –, неплотный буфер –

4. Некруглость (эллиптичность) сердцевины Нс.

Определяется только в ОВ по формуле:

d_max

d_min

 

5. Некруглость оболочки Ноб.

Определяется в ОВ.

Рассчитывается так же, как и некруглость сердцевины.

6. Неконцентрированность сердцевины и оболочки Н_С/ОБ.

 

 

Геометрические параметры для разных типов ОВ.

Оптические параметры ОВ

1. Относительная разность показателей преломления сердцевины и оболочки ОВ Δ

 

 

2. Числовая апертура.

Для ступенчатого ОВ

 

Для градиентного ОВ

3. Нормированная частота

Определяет

 

 

Если 0 < V < 2,405, то режим работы ОВ –

Если V > 2,405, то режим работы ОВ –

4. Число мод в многомодовом ОВ.

Определяется через нормированную частоту:

для ступенчатого ОВ

N = { для градиентного ОВ

N имеет порядок

5. Диаметр модового поля d_МП

Оценивает

 

 

Распределение энергии – гауссово.

Диаметр модового поля

 

w

Механические параметры ОВ

1. Прочность ОВ.

Это способность ОВ

 

Главный недостаток ОВ –

Причина хрупкости ОВ –

 

2. Динамическая прочность на разрыв.

Определяет

3. Параметр нагрузки разрушения.

Это безразмерный коэффициент, связанный с

 

4.Стойкость к изгибам.

При прокладке оптического кабеля задается

При нарушении этого условия могут возникнуть дефекты:

-

-

-

5.Усилие снятия защитного покрытия.

Превышение этого параметра может привести

 

Раздел 4. Оптические кабели