Зависимость дистанции передачи от ширины полосы пропускания для 400 гМц-км волокна

В одномодовых волокнах спецификация дисперсии необходима. В этом случае дисперсия выражается в пикосекундах на километр и на нанометр спектральной ширины источника (псек/км/нм). Иначе говоря, для заданного одномодового волокна дисперсия в основном определяется спектральной шириной источника: чем шире полоса излучения источника, тем больше дисперсия. Выражение полосы пропускания через одномодовую дисперсии является сложным, его приблизительная оценка может быть получена на основе следующего уравнения:

BW=0.178/(Disp)(SW)(L), где

Disp - дисперсия на рабочей длине волны в сек на нанометр и на километр SW - ширина спектра источника в нм L - длина волокна в км

Удвоение полосы излучения источника до 4 нм существенно уменьшает полосу пропускания примерно до 535 МГц. Таким образом, спектральная ширина источника оказывает заметное влияние на качество одномодовых систем.

Затухание

Затуханием называется потеря оптической энергии по мере движения света по волокну. Измеряемое в децибелах на километр, оно изменяется oт 3.1 дБ/км для многомодового волокна до примерно 0.21 дБ/км для одномодового волокна.

Затухание зависит от длины волны света. Существуют окна прозрачности, в которых свет распространяется вдоль волокна с малым затуханием. На заре своего развития оптические волокна работали в окне прозрачности oт 820 до 850 нм. Второе окно относится к области нулевой дисперсии вблизи 1300 нм. Третье окно находится в области 1550 нм. Типичное волокно ее структурой показателя преломления 50/125 имеет затухание 2.5 дБ/км при 850 нм и 1 дБ/км при 1300 нм, что соответствует увеличению эффективности передачи в 30%.

Области высокого затухания находятся вблизи 730, 950, 1250 и 1380 нм. Лучше избегать работы в этих диапазонах. Регулирование потерь в волокне может быть достигнуто выбором соответствующей длины волны для передачи.

Снижение потерь в волокне требует, чтобы источник света работал в области длин волн с наименьшим затуханием.

Важнейшей особенностью затухания в оптическом волокне является его независимость от частоты модуляций внутри полосы пропускания. В медных кабелях затухание увеличивается с частотой сигнала: чем больше частота, тем больше затухание. Сигнал с частотой 25 мегагерц имеет большее затухание в медном кабеле, чем сигнал с частотой 10 мегагерц. В результате частота сигнала ограничивает расстояние, на которое может быть послан сигнал. Для увеличения этого расстояния требуется повторитель, осуществляющий регенерацию сигнала. В оптическом волокне оба эти сигнала будут иметь одинаковое затухание.

Затухание в волокне определяется двумя эффектами:

  Рассеяние   Поглощение

­ Характеристики волокна (часть 2)

Потери, связанные с рассеянием оптической энергии, обусловлены неоднородностью волокна и его геометрической структурой. Рассеяние на неоднородностях происходит во всех направлениях (см. рисунок). Свет перестает быть направленным.