6. Затухание в ов и оптическом кабеле (ок).

7. Собственные потери и кабельные потери ОК.

Одним из важнейших параметров оптического кабеля (ОК) является затухание. Оно определяется тремя основными составляющими: собственными потерями (_С) оптического волокна (ОВ), кабельными потерями (_К) и потерями в местах соединения (разъемных и неразъемных оптических волокон ОК). В свою очередь каждая из этих составляющих состоит из отдельных компонент затухания.

Собственные потери ОВ. Собственные потери ОВ состоят из потерь поглощения _П и потерь рассеяния _Р : _С = _П + _Р.

Затухание поглощения обусловлено потерями на диэлектрическую поляризацию, линейно растет с частотой, существенно зависит от свойств материала ОВ.

Часть мощности, поступающей в ОВ, рассеивается из-за изменения направления распространения лучей в окружающее пространство. Потери на рассеивание называются рэлеевскими.

Часть мощности, поступившей в ОВ поглощается посторонними примесями (_ПР), выделяется в виде тепла. Примеси могут приводить к резонансным всплескам затухания. Таким образом, имеем:

_С=_П+_ПР+_Р.

На графике имеются три «окна прозрачности» (полосы , где затухание мало). Центры окон расположены на длинах волн 0.85, 1.31 и 1.55 мкм. Резкое возрастание затухания при  < 0,85 мкм объясняется быстрым ростом затухания рассеяния, а при  > 1,55 – резким ростом затухания поглощения.

Кабельные потери в ОК.

Они оценивают дополнительные потери, возникающие в ОВ при изготовлении ОК.

Выделяют семь видов кабельных потерь (_K):

,

где _K1 – оценивает дополнительные потери в ОВ, обусловленные термомеханическими воздействиями при изготовлении ОК;

_K2 – оценивает потери, вызванные микроизгибами ОВ;

_K3 – возникает из-за кручения ОВ относительно его оси (осевые напряжения скручивания);

_K4 – возникает из-за нарушения прямолинейности ОВ (скрутка);

_K5 – возникает из-за температурной зависимости коэффициента преломления ОВ;

_K6 – оценивает потери из-за неравномерности покрытия ОВ;

 _K7 – оценивает потери в защитной оболочке ОВ.

Рис.1

Затухание на микроизгибах может оказаться определяющим в дополнительных потерях ОК. Затухание одного микроизгиба может находиться в пределах (0,010,1) дБ [1-4]. Количество микроизгибов может быть значительным.

8. Окна прозрачности ОК.

Окно прозрачности- на некоторых длинах волны затухание волокна имеет минимумы. 3 окна прозрачности: 0,85 мкм; 1,3 мкм; 1,55мкм. Соответственно затухание : 3 дБ/км; 1 дБ/км и 0,5 дБ/км в ОМ; до 0,2 дБ/км в ОМ.

Практически всем оптическим волокнам свойственна сложная зависимость затухания от длины волны, с тремя так называемыми «окнами прозрачности». Характерный пример показан на Рисунке 4. Как можно видеть, область эффективного использования современных волокон ограничена волнами длин 850, 1300 и 1550 нм, при этом окно в 1550 нм обеспечивает наименьшие потери, а значит, максимальную дальность при фиксированной мощности передатчика и фиксированной чувствительности приемника. Выпускаемый многомодовый кабель обладает двумя первыми окнами прозрачности, т. е. 850 и 1300 нм, а одномодовый кабель — двумя окнами прозрачности в диапазонах 1310 и 1550 нм.

Рис 4. Окна прозрачности оптического волокна

4 и 5 (1,41-1,42) – окна прозрачности из-за полного вытеснения гидроксильной группы.Изменение концентрации может привести к изменениям свойств.