Оптические системы передачи

α - коэффициент затухания ОК;нс, Nрс - число неразъемных и разъемных соединениях (Npc не менее 4) на участке;

αi ,αрс - потери в неразъемном и разъемном соединениях (αрс ~ 0,5) дБ;

Э - энергетический запас системы.

Уровень мощности излучения источника определяется мощностью и направленностью излучения источника, типом ОВ и наличием согласующего оптического устройства между источником и ОВ:

Рассчитаем потери в волоконном световоде:

Собственные потери ВС состоят, в первую очередь, из потерь поглощения и потерь рассеяния .

Потери на поглощение существенно зависят от чистоты материала и при наличии примесей, случайно попавших в волокно (причины самые разные, но в основном - несовершенство технологии) могут достигать очень больших величин.

Затухание за счет поглощения связано с потерями на диэлектрическую поляризацию, зависит от свойств материала и обратно пропорционально длине волны:

где n1 -показатель преломления сердцевины ОВ;

-тангенс угла диэлектрических потерь материала сердцевины ОВ, принимающий значения в диапазоне от 10-12 до 2* 10-11;

- длина волны, км.

Принимаем значение тангенса диэлектрических потерь равным 1·10-11

Тогда потери на поглощение равны:

Потери рассеяния обусловлены неоднородностями материала волоконного световода, расстояния между которыми меньше длины волны, и тепловой флуктуацией показателя преломления. Величина потерь на рассеяние, дБ/км, называемое рэлеевским, определяется по формуле:

где Кр-коэффициент рассеяния, для кварца равный 0,8-1,5 (мкм4*дБ)/км. В задаче принимаем Кр=1,5 (мкм4*дБ)/км.

Потери на рэлеевское рассеяние определяют нижний предел потерь, присущих волоконным световодам. Этот предел различен для различных волн и с увеличением длины волны уменьшается.

Тогда потери собственные потери в волоконном световоде равны

Рассчитаем потери в разъемных и неразъемных соединениях.

Потери на разъемных соединениях заданы в условии задачи и составляют 1 дБ.

Затухание в соединениях определяется следующим выражением:

где - затухание из-за френелевского отражения;

- затухание из-за различия радиусов соединяемых ВС;

- затухание из-за различия в значениях числовых апертур;

- затухание из-за несоосности соединяемых ОВ;

- затухание из-за зазора между ОВ;

- затухание из-за углового смещения;

- затухание из-за различного профиля волокна.

Неразъемные оптические соединения обеспечивают минимальный уровень оптических потерь в пределах 0,1 . 0,5 дБ в зависимости от типа волокна и технологии изготовления соединения. В этом случае затухание вследствие френелевского отражения и из-за зазора между волокнами равно нулю. В зависимости от типа волоконного световода потери на соединениях определяются различными выражениями. Для многомодовых волокон (по заданию используется многомодовое волокно) затухания, определяемые разными факторами, равны соответственно:

, a1>a2

Статья в тему

Модуляционно-легированные транзисторы MODFET, биполярные транзисторы на гетеропереходах. Резонансный туннельный эффект
Высокая степень интеграции, характерная для современной кремниевой технологии, не может быть достигнута при использовании полупроводниковых соединений AIIIBV, однако эти соединения обеспечивают большее быстродействие, прежде всего, за счет высокой подвижности р носителей и меньши ...