Atenuarea în fibra optică - studopediya

3.1. Tipuri și cauze de amortizare

atenuare # 945; în fibra optică are loc din mai multe motive:

# 945; n - atenuarea de absorbție;

# 945; p - scattering atenuare;

# 945; etc. - atenuarea impurităților;

# 945; pentru a - atenuarea de cablu.

Fading apare ca urmare a absorbției de a schimba polarizarea moleculelor sub acțiunea câmpului electromagnetic al luminii (fig. 3.1).

Figura 3.1. damping corectă (absorbție de amortizare)

Odată cu creșterea de frecvență molecule din ce inerție manifestate, ei nu au timp să reacționeze, iar atenuarea este redus, astfel încât atenuarea absorbției invers proporțională cu prima putere a lungimii de undă.

Ea are o cantitate mare de atenuare împrăștiere # 945, p. Cauza sa este o ciocnire foton cu atomi și neomogenități în fibră (Figura 3.2). Când acest lucru are loc împrăștierea elastică, fotonul se reflectă asupra coliziunii și schimbă direcția de mișcare, care are loc nu este în unghiul de reflexie internă totală, rezultând foton afișat

Figura 3.2. Rayleigh de fotoni

Acest tip de împrăștiere elastic este numit Rayleigh sau ca Rayleigh. Acesta este invers proporțională cu puterea a patra a lungimii de undă, și, prin urmare, scade rapid odată cu creșterea lungimii de undă:

Impurități substanțe străine, cum ar fi W, Fe, Mb, ioni OH și de a crea altă atenuare suplimentară în punctele lor de rezonanță. Cea mai mare atenuare făcând astfel ionii hidroxil OH -. care au două vârf de absorbție de rezonanță în gama de lungimi de undă de utilizat: # 955; = 1,2 și # 955; = 1,4 micrometri. La o lungime de undă de peste 1,7 m pornește așa-numita IR cut - vibratii termice ale moleculelor și o creștere accentuată a atenuării. Cursul general al curbei de atenuare pentru fibra de silice clasică este prezentată în Fig. 3.3.

Fig. 3.3. Curba de atenuare de tip pentru fibra de silice clasic

Se observă că, în banda de frecvențe (lungimi de undă) sunt trei ferestre transparente: cu lungimi de undă de 0,85, 1,3 și 1,55 microni. Increase atenuarea la lungimi de undă de 1,2 și 1,4 microni se datorează prezenței ionilor în grupul cuarț hidroxil OH.

În plus, se creează curbe de amortizare suplimentare, îmbinări slabe etc.

3.2. Atenuarea pe coturile

Flexural atenuare fibră suplimentară se produce datorită faptului că drumul de-a lungul superioare și inferioare fibrele care formează sunt inegale (figura 3.4). Deoarece viteza luminii este constantă, se afișează „surplusul“ de lumină.

Mai mult, unghiul de flexiune de reflexie variaza extindere grinzi, astfel încât multe dintre ele nu satisfac condiția reflexie internă totală (Figura 3.5).

Prin rotirea porțiunii de fibră la fața locului modal este deplasat în carcasă, astfel încât cotul este ușor modificat și dispersia (figura 3.6).

Figura 3.6. Deplasarea spoturilor de mod la îndoire a fibrei

Într-un adevărat fibre de cablu optice sunt aranjate relativ liber în tuburi sau fante pentru a fi întins și au un grad de libertate în procesul de transformare și îndoire a cablului. Pentru stabilitatea și rezistența structurală a tuburilor și sloturile sunt pe nucleul de ranforsare de-a lungul helicoidal, astfel încât fibra de flexiune mic este mereu prezent în cablu. Acest tip de amortizare este denumit în mod obișnuit de atenuare prin cablu. La montarea și conectarea lungimii de fibre de diferite erori de construcție pot să apară în procesul de aliniere (capetelor fibrelor cu precizie compuși) și în procesul de sudare, ceea ce duce la o amortizare suplimentară (figura 3.7). Transfer Ratio (# 951; unde R1 = - putere P2 joncțiune - după capacitatea de joncțiune.) Pentru valori mici ale deviațiilor este egal în cazul:

deplasare radială # 951; p ≈ 1 -;

deplasare axială # 951; 1 ≈ - NA ·; (3.4)

deplasare unghiulară # 951; y ≈ 1 -.

Figura 3.7. Posibila eterogenitate atunci când sunt conectate fibre pervaze

3.3. Lățimea cablului optic și determinarea lățimii de bandă a lungimii regenerării și porțiunea de amplificare.

Dispersia limitează viteza de transmitere a lungul semnalelor din fibre F: F ≤ (.. A se vedea figura 1.5) În lungimea cablului singură dispersie L este egal cu # 964; = # 964; 1 · L. unde # 964; 1 - variația într-o lungime de 1 km, astfel încât valoarea

caracterizează rata maximă admisibilă de transmisie de-a lungul lungimea fibrei L. Valoarea F într-o lungime a benzii de transmisie prin cablu 1 km este numit, iar valoarea

F = 1 / ( # 964; 1 · L) se numește lărgimea de bandă a cablului pe o lungime L. lățime de bandă scade pe măsură ce aria și lungimea determină rata maximă de frecvență sau un simbol pentru o anumită lungime de cablu. Cunoscând viteza de lățime de bandă și de transmisie, este posibil să se determine lungimea maximă a porțiunii peste care este posibilă transmisia. Ulterior, semnalele au nevoie de regenerare. Lățime de bandă în MHz · km este indicată în documentele de pe cablu.

Mai mult decât atât semnalul de dispersie suferă o atenuare și lungimea maximă a secțiunii este determinată și de puterea semnalului la începutul liniei și valoarea de atenuare pe o lungime L

Lungimea maximă a secțiunii de amplificare, ținând seama aparatului de compensare amortizare în mod obișnuit caracteristici determinate de expresia:

L ≤ (E - W - A) / # 945; (3.7). unde

E = P - Q ≈ 35 dB - energie potențială;

P - transmisie de putere; Q - la puterea de recepție;

Z ≈ 10 dB - rezervă pentru a compensa îmbătrânirea;

A - pierderi în aparat;

# 945; - atenuarea cablului secundar (împreună cu îmbinări) pentru 1 km.

Astfel, lungimea secțiunii regenerator este determinată de valoarea minimă a celor două condiții: (3.5) și (3.7). Acest lucru este ilustrat în graficul din figura 3.7.

Fig. 3.7. Lungimea secțiunii Determinarea regenerator a F viteza de transmisie și cea mai mare atenuare admisibilă