Расчет затухания световодов

Важнейшими параметрами световода является оптические потери и соответсвенно затухание передаваемой энергии. Эти параметры определяют дальность связи по оптическому кабелю и его эффективность.

Затухание световодных трактов обусловлено собственными потерями в волоконных световодах (ac) и дополнительными потерями, так называемыми кабельными (aк), обусловленными деформацией и изгибами световодов при наложении покрытий и защитных оболочек в процессе изготовления оптического кабеля, т.е.

Собственные потери в волоконных световодов состоят из потерь поглощения ап и потерь рассеивания aр

Под кабельными потерями понимают потери энергии на макроизгибы и микроизгибы:

Таким образом, полные потери в волоконном световоде составляют:

Затухание в результате поглощения связано с потерями на диэлектрическую поляризацию и существенно зависит от свойств материала световода.

Ослабление в результате поглощения связано с потерями на диэлектрическую поляризацию, линейно растет с частотой и зависит от свойств материала световода ( tg δ ).

, дБ/км

где n - показатель преломления сердцевины,1,449

λ- длина волны,1,55 мкм- тангенс угла диэлектрических потерь световода, 2,4×10-12

Затухание на рассеивание рассчитывается по формуле:

, дБ/км

где к -постоянная Больцмана ; К

Т-температура перехода стекла в твердую фазу (1500°К) ;

- коэффициент сжимаемости, 8,1×10 м/н

λ- длина волны, 1,55×10-6 м

Под кабельными потерями понимают потери энергии на макроизгибы и микроизгибы:

Потери на макроизгибы обусловлены скруткой волоконных световодов по геликоне вдоль всего оптического кабеля и рассчитываются :

где а- радиус сердечника волокна , мкм ;шаг скрутки, 300 мкм ;диаметр волокна 10 мкм ;

∆-относительная разность показателей преломления, 2,0704×10-3

Потери на макроизгибах рассчитываются по формуле:

где k-коэффициент, зависящий от длины и амплитуды микроизгибов, 10диаметр оболочки, 125мкм,

w0- радиус поля моды,

Где, а -радиус сердечника,5 нормированная частота, 1,8888

Таким образом, полные потери равны:

Лучшие статьи по информатике

Проектирование канала сбора аналоговых данных микропроцессорной системы
Применяя микропроцессоры и микро-ЭВМ для контроля за сложными производственными процессами, можно обрабатывать в реальном масштабе времени сигналы, поступаю ...

Таймер на микроконтроллере MSP430F2013
Практически в любой современной электронной технике можно найти микроконтроллеры. Столь широкое применение этих микросхем обусловлено чрезвычайно удачным со ...

Разработка цикловой системы управления промышленным роботом
Электроника - это область науки и техники, которая занимается изучением физических основ функционирования, исследованием, разработкой и применением приборо ...