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
Беспроводные локальные сети Wlan (wi-fi)
Так
сложилось, что в нашей стране большую распространенность получили районные
Ethernet сети, затягивающие в квартиру витую пару. Когда дома всего один
ком ...
Расчет потенциометрического датчика
Потенциометрическим датчиком (ПД) называется элемент
автоматики, осуществляющий преобразование механического превращения (углового
или линейного) ...
Метрологические характеристики уровнемеров
Многообразие применяемых типов измерительных
преобразователей, повышение требований к точности и надежности работы систем
приводят к необходимости использов ...