Расчет длин регенерационных участков

. (3.16)

Величина уширения импульса , нс, характеризуемая временем нарастания сигнала и определяемая как разность между самым большим и самым малым временем прихода лучей в сечении световода на расстояние L от начала, может быть рассчитана по формуле.

(3.17)

где L -длина световода, км.

Определив дисперсию волокна, можно рассчитать пропускную способность OB DF (3.18) на один километр длины, предопределяющую полосу частот, пропускаемую световодом, ширину линейного тракта и, соответственно, объем информации, который можно передавать по оптическому кабелю.

, (3.18)

Другим параметром, определяющим длину регенерационного участка, является затухание волокна. Коэффициент затухания световодных трактов, обусловлен собственными и кабельными потерями. Собственные потери состоят из потерь поглощения энергии в диэлектрике и потерь рассеяния энергии на мельчайших частицах световода.

Затухание поглощения aп, дБ/км, связанное с потерями на диэлектрическую поляризацию рассчитывается по формуле (3.19). Оно линейно растет с частотой и существенно зависит от свойства материала световода (tgd).

, (3.19)

где tgd - тангенс угла диэлектрических потерь в световоде.

Рассеяние обусловлено неоднородностями материала волоконного световода, размеры которых меньше длины волны, и тепловой флуктуацией показателя преломления. Различают линейное и нелинейное рассеяние. При линейном рассеянии мощность рассеяния пропорциональна мощности падающей волны. В этом случае происходит частичное изменение направления потока энергии. Потери на рассеяние, дБ/км, возникающие в результате флуктуации показателя преломления, называются рэлеевскими и определяются по формуле.

, (3.20)

где Кр- коэффициент рассеяния, (дБ/км)×мкм4.

Для кварца коэффициент рассеяния равен Кр=0,8 (дБ/км)×мкм4.

Суммарные собственные потери aобщ, дБ/км, возникающие в волокне, определяются по формуле.

(3.21)

Кабельные потери вызваны геометрией волокна (непостоянство поперечного сечения, нерегулярности, связанные с наличием макроизгибов и микроизгибов). Макроизгибы обусловлены скруткой световодов по длине кабеля, неоднородностями и наличием изгибов по длине кабеля, радиус которых существенно больше диаметра волокна. Дополнительное затухание , дБ, за счет потерь на макроизгибах определяется по выражению.

, (3.22)

где - числовой коэффициент;

rиз - радиус изгиба волокна, мкм;

dc - диаметр сердечника, мкм.

Микроизгибы обусловлены конструктивно-технологическими неоднородностями, возникающими при изготовлении кабеля и волокна, транспортировки и хранении. Радиус микроизгиба сравним или меньше диаметра волокна. Расчет дополнительного затухания , дБ, за счет потерь на микроизгибе выполняется по формуле.

, (3.23)

где h - высота (радиус) микроизгиба, мкм;

dcb- диаметр световода, мкм.

Волновое сопротивление световода может быть определено на основании выражений для электрического Е и магнитного Н полей. Однако в практических условиях пользуются предельными значениями волновых сопротивлений сердцевины , Ом, и оболочки , Ом, для плоской волны (3.24) и (3.25).

Интересное из раздела

Cинтез инвертирующего усилителя
Операционные усилители в настоящее время находят широкое применение при разработке различных аналоговых и импульсных электронных устройств. Это связано с те ...

Конструкторско-технологическое проектирование функционального узла, расположенного на печатной плате
Основным элементом прибора является печатная плата (ПП), которая служит для объединения электронных компонентов и выполняет функцию несущей конструкции для ...

Организация аудиовидеконференцсвязи
В настоящее время технологии видеоконференцсвязи находятся в стадии динамичного развития во всех, без исключения, развитых странах мира. Преимущества компью ...