Оптические волокна затухание излучения

Затухание излучения внутри оптического волокна обусловлено как поглощением в материале волокна (включая рассеяние, вызванное флуктуациями плотности на микроскопическом и атомном уровнях), так и самим процессом распространения света в волноводе. Первый механизм затухания определяется материалом и может быть исследован на любом образце этого материала, тогда как второй определяется геометрической формой волновода. Потери, обусловленные поглощением в стекле, можно подразделить на три части поглощение материала, поглощение на примесях, неизбежно присутствующих в материале, и поглощение на атомных дефектах. Эти потери можно описать феноменологически через коэффициент потерь а. — характеристику рассматриваемого материала, который определяет относительное затухание на единицу длины полной энергии, переносимой электромагнитным полем. Разумеется, необходимо ввести два коэффициента потерь 1 и 2 первый из которых относится к материалу сердцевины, а [c.603]

Простейшее стекловолокно состоит из сердечника и оболочки, изготавливаемых из особо чистого однородного оптического стекла со специальными строго дозированными примесями. Сердечник передает энергию излучения информативного сигнала, а оболочка предохраняет поверхность сердечника от загрязнений и механических повреждений, а также не дает возможности световой энергии рассеиваться с поверхности волокна. Оптический канал связи совершенно нечувствителен к электромагнитным помехам. Стеклянные провода и кабели не излучают никаких помех. Их можно прокладывать жгутами, не опасаясь взаимных наводок. Они передают сигналы с очень малым затуханием в широком частотном диапазоне, при этом не перегреваются, не искрят. Для передачи по световоду информации со скоростью 10 бит/с на расстояние порядка 100 км не требуются ретрансляторы. [c.87]

Прежде чем перейти к рассмотрению вопросов изготовления волокна, имеет смысл оценить с точки зрения свойств волокна достоинства использования различных длин волн в оптических системах связи. Сделаем это в предположении, что, если потребуется, соответствующие полупроводниковые источники излучения и фотодетекторы могут быть изготовлены. Основными характеристиками системы связи являются полоса пропускания и расстояние между ретрансляторами, а определяющими параметрами волокна — дисперсия и потери. Из приведенных на рис. 3.3 кривых видно, что в волокне с малыми потерями минимальное затухание имеет место на длинах волн 0,9 1,0 1,2 [c.85]

С точки зрения пользователя важным отличием оптических волокон от таких линий связи, как воздушные, симметричные и коаксиальные, а также волноводы, являются независимость затухания в волокне от ширины спектра сигнала. Частично это объясняется тем, что все оптические передатчики — это всего лишь широкополосные источники шума, с которыми мы уже сравнивали искровые радиопередатчики, использовавшиеся для радиосвязи в начале нашего столетня. При цифровом способе передачи информации они лишь включаются и выключаются Однако важным моментом здесь оказывается то обстоятельство, что ширина спектра сигнала в оптическом передатчике мала по сравнению с областью размытия частот источника излучения. [c.113]

Особый интерес представляют три волоконно-оптические системы связи второго поколения, работающие на более длинных волнах. Первая — это волоконно-оптическая система связи, работающая на длине волны 1,3 мкм, соответствующей минимальной материальной дисперсии и использующая СД, /7-/-п-фотодиод в сочетании с полевым транзистором и многомодовое градиентное волокно. Расстояния между ретрансляторами будет превышать 10 км при информационной пропускной способности 140 Мбит/с и 20 км при 45 Мбит/с. Вторая система использует лазер, ЛФД или -(- -фотодиод в сочетании с полевым транзистором и одномодовое волокно и работает на длине волны 1,55 мкм, соответствующей минимальному затуханию. Ее параметры зависят от минимизации ширины спектра излучения лазерного источника за счет [c.468]

В волоконно-оптических системах связи первого поколения применяют лазерные источники излучения на СаА1А8/СаА8 (0,8. .. 0,9 мкм), кремниевые ЛФД и градиентные оптические волокна. Если дисперсионный предел составляет около 1 (Гбит/с)-км, а затухание в волокне [c.468]

Потери в волокне наилучшим образом измеряют путем его механического разрушения при этбм используют источник излучения, работающий в непрерывном режиме. Опорный фотодетектор обеспечивает постоянство оптической мощности на входе волокна. Разрушающий метод измерения потерь в волокне реализуется просто и состоит в измерении затухания волокна разной длины. Сначала измеряют затухание всего волокна, а затем после отрезания кусков определенной длины. При меньшем разрушении волокна оценка потерь может быть осуществ- [c.110]

Все волоконно-оптические системы связи первого поколения использовали в качестве фотодетекторов ЛФД, и большинство из них требовали лазерных источников излучения. Несмотря на то, что замена лазера светодиодом, а ЛФД /з-г-л-фотодиодом приведет к созданию более дешевой, простой и надежной системы, предельно допустимые потери по мощности при этом составят 10. .. 20 дБ и для СД и дополнительно 10. .. 20 дБ при использовании /з-г-л-фотодиода. Дальность связи становится критически зависящей от потерь в волокне, а при большей пропускной способности она ограничивается материальной дисперсией. В Риме была введена в строй ВОЛС без ретранслятора длиной 7,8 км с информационной пропускной способностью 34 Мбит/с, использующая светодиоды в качестве источника излучения. В них было учтено меньшее затухание и рассеяние на более длинных волнах при применении светодиодов на GaAIAs, излучающих на длине волны 0,9 мкм при ширине спектральной линии 36,5 нм. Чувствительность оптического приемника этой ВОЛС, состоящей из фотодетектора на кремниевом ЛФД и трансимпедансного усилителя, составила — 50 дБм (без учета дисперсионных потерь). Распределение мощности, приведенное в табл. 17.5. показывает, что для ВОЛС длиной 7,8 км общие допустимые потери в волокне с учетом потерь на соединения не должны превышать 3 дБ/км. [c.444]

Оптическая линия связи работаете прямой модуляцией интенсивности в диапазоне частот О...10 МГц. Требуется обеспечить отношение снгнал-шум на входе приемника, равное 50 дБ (отношение максимального значения сигнала к среднеквадратнческому шуму /С—316). В качестве источника излучения использован светодиод, который вводит в многомодовое волокно 50 мкВт средней мощности. приче.м его коэффициент модуляции ограничен значением 0,5.. Затухание в волокне равно 4 дБ/км. Фотодетектор — ЛФД с коэффициентом усиления 100. коэффициентом шума 5 и с чувствительностью без умножения 0,6 A/Вт. [c.467]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...