Затухание оптических сигналов

Затухание сигналов в ОВ оптического кабеля является одним из  основных факторов, ограничивающих  длину  участка  регенерации  СЛТ.   Коэффициент  затухания  α  [дБ/км] обусловлен   собственными   потерями   мощности   передаваемого   оптического   сигнала   в отдельно взятом ОВ – αс  и  дополнительными потерями, возникающими в том же ОВ, при помещении его в серийно изготавливаемый кабель – αк, т. е. α = αс+ αк.

Собственные потери в основном определяются тремя факторами:

4)     расход энергии на диэлектрическую поляризацию материала оптического волокна – αп;

5)     рассеяние энергии в окружающее пространство – αр;

6)     поглощение энергии посторонними примесями в материале ОВ – αпр, т. е. αс  = αп +

+ αр  + αпр.

Рассмотрим кратко каждый из указанных факторов.

Тангенс угла диэлектрических потерь материала ОВ tgδ с показателем преломления п,

имеющим комплексный характер (п = пд + jпм), связан выражением:

Рис. 3.6

Можно констатировать, что в настоящее время при строительстве СЛТ  используются оптические кабели только с ООВ, в которых коэффициенты затухания на длинах волн 1,3 и 1,55 мкм имеют указанные выше значения. Это позволяет получить ОС длиной 50…60 и 80… 120 км соответственно [3].

Дополнительные потери мощности оптических сигналов возникают в ОВ в результате наложения  на  него  защитного  полимерного  покрытия  и  деформации  при  сборке  кабеля. Защитное   покрытие   предназначено   для   повышения   механической   прочности   ОВ   и уменьшения переходных помех  между ОВ при их плотной укладке в кабеле. Чем больше толщина оболочки ОВ, тем меньше электромагнитное поле направляемых мод на ее внешней границе  с  защитным  покрытием  и,  следовательно,  меньше   дополнительные   потери  в защитном покрытии. Однако чрезмерное  увеличение толщины оболочки нежелательно по ряду  причин:  ухудшение  гибкости ОВ, увеличение его массы, стоимости и др. Поэтому типовые MOB имеют размеры 62,5/125 или 50/125 мкм, т. е. отношение b/а = 2 или b/а = 2,5 соответственно (см. рис. 3.3). При этом коэффициент затухания в защитном  покрытии не превышает 0,1 дБ/км.

Что  касается  ООВ,  то  у  них  соотношение  между  указанными   геометрическими размерами  иное.  Объясняется  это  тем,  что  электромагнитное  поле  основной  моды  НЕ11 проникает  в оболочку на  значительную глубину и толщина оболочки ООВ должна быть существенно   увеличена  по   сравнению  с  радиусом  сердцевины,  чтобы  предотвратить возрастание  потерь  в  защитном  покрытии.  Для  обеспечения   пренебрежительно  малой величины  этих  дополнительных  потерь  толщина   оболочки  должна  в  10  и  более  раз превышать радиус сердцевины. Поскольку для обеспечения режима распространения в ООВ только одной  моды  диаметр его сердцевины выбран в пределах  8… 10 мкм, то в целях унификации диаметр оболочки ООВ равен 125 мкм, т. е. такой же, как и в MOB.

Дефекты защитного покрытия ОВ и его деформация при изготовлении кабеля приводят к образованию микроизгибов, а  значит к дополнительным  потерям.  Выбором кабельных материалов, конструкции и технологии изготовления кабелей коэффициент затухания за счет микроизгибов в волокне доводится до значения 0,1 дБ/км и менее.

Источник: Хмелёв К. Ф. Основы SDH: Монография. – К.: ІВЦ «Видавництво «Полігехніка»», 2003.-584 с.:ил.

Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через RSS 2.0 ленту. Вы можете оставить ответ, или trackback с вашего собственного сайта.

Оставьте отзыв

XHTML: Вы можете использовать следующие теги: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 
Rambler's Top100