13. Затухание оптических кабелей связи.

Затухание световодных трактов волоконно-оптических кабелей характеризуется собстаеины.ии потерями в волоконных све­товодах (а_соб) и дополнительными потерями, обусловленными деформацией и изгибами световодов при наложении покрытий и защитной оболочки при изготовлении кабеля (а_доп).

Собственные потери волоконных световодов состоят в первую очередь из потерь поглощения а_п и потeрь рассеяния а_Р.

Потeри на поглощение существенно зависят от чистоты материaла и при наличии посторонних примесей (а_пр) могут быть зна­чительными.

Затухание в результате поглощения а_п дБ/км, связано c поте­рями на диэлектрическую поляризацию, линейно растет c часто­той, существенно зависит от свойств материaла световода (tg δ) и определяется по формуле

Таким образом, частотная зависимость затухания в результате по­глощения имеет линейный характер при постоянных значениях n.

Рассеяние обусловлено неоднородностями материала волоконного световода, размеры которых меньше длины волны, и те­пловой флуктуацией показателя преломления. Потери на рассеяние, дБ/км, рассчитывают по формуле

Такое рассеяние называется рэлеевским, она растет c частотой пропорционально f⁴.

Потери на рэлеевское рассеяние определяют нижний предел потерь, присущих волоконным световодам.

Следует отметить принципиальную разницу между характери­стиками затухания симметричных (Е₀₁ и Н₀₁) и смешанном (НЕ₁₁) волн. Симметричные имеют критическую частоту f_кр, a смешан­ные ее не имеют.

Потeри а_пр возникают за счет посторонних примесей, таких как гидроксильные группы, наличие ионов постoронних металлов и других включений. Резонансное возбуждение атомов и молекул примесей приводит к рeзкому возрастанию потерь на определен­ных длинах волн.

Одномодовые световоды, из-за меньших размеров световеду­щей сердцевины, позволяют, добиться лучшей степени очистки материала и за счет этого имеют меньшее затухание, чем многомодовые.

14. Дополнительные затухания ок, их расчет.

Дополнительные потери (кабельные) обусловлены скруткой, деформациями и изгибами волокон, a также потерями в процессе инсталляции кабеля. Потери на изгибах световодов возникают из­за изменения угла падения световой волны на границу раздела сердцевина-оболочка. Для части лучей угол падения становится меньше угла отражения, в результате в месте изгиба появляется большое количество излучаемых и вытекающих мод, вызываю­щих рост потeрь. Для уменьшения потерь из-за изгибов рекомен­дуется не допускать малых радиусов изгиба кабeля (рис. 4.5).

Минимальные потери во время прокладки и эксплуатации достигаются при радиусах изгиба кабеля не менее 10-20 его внешних диаметров. При соблюдении ТУ на прокладку кабеля дополнительные потери составляют не больше 20% от полного затухания.

21. Связь величины дисперсии с дальностью передачи. !!!!

Явление дисперсии приводит как к ограничению пропускной способности кабелей, так и к снижению дальности передачи по ним, так как чем длиннее линия, тем больше проявляется диспер­сия и больше уширение импульса. Таким образом, полоса частот ΔF и дальность передачи l взаимосвязаны.