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

Автоматическая спринклерная установка водяного пожаротушения
В современной технике автоматические устройства получили исключительно широкое распространение, так как эффективное использование производственных и других агрегатов, а также разработка новых высокопроизводительных установок становится возможным лишь при передаче функций управления п ...