ином
Nа=n0? sin u== n1? (3.2)
де n0 - показник заломлення середовища зовнішньої стосовно световоду; - апертурний кут світловода;
?- Відносна різниця показників заломлення серцевини і оболонки.
Визначимо числову апертуру світловода за формулою (2.6):
Na=1,4675? =0,11.
Для ООВ діаметр сердечника вибирається таким, щоб забезпечити умови розповсюдження тільки однієї моди НЕ11. У цьому випадку, з умови одномодового, нормована частота:
V =, (3.3)
де d=10,5 мкм - діаметр серцевини ОВ;
l=1,55 мкм - довжина хвилі оптичного випромінювання.
V== 2,33.
3.2 Розрахунок вторинних параметрів оптичного волокна
У одномодових световодах відсутній модів дисперсія і в цілому дисперсія виявляється істотно менше. В даному випадку можливий прояв волноводной і матеріальної дисперсії, але при довжинах хвиль l=1,2 ... 1,6 мкм відбувається їх компенсація, тобто t мат »t вв.
При взаємодії всіх факторів форма сигналу на прийомі не відома. Тому в якості запобіжного дисперсії використовується среднеквадратическая дисперсія в оптоволокні:
s=Dl? s н, пс/км, (3.4)
де Dl=5нм - ширина смуги довжин хвиль оптичного випромінювання;
s н=3,5 пс/км - номінальне значення середньоквадратичної дисперсії для ОК типу A-DF (ZN) 2Y, то
s=5? 3,5=17,5 пс/км.
Отже, s=17,5 пс/км, що істотно менше модової дисперсії багатомодового ОК.
Хвильовий опір волоконного світловода може бути визначене на основі виразів для електричного Е і магнітного Н полів: Zв=Еr/H j або Zв=Е j/Нr. Однак такий вираз виходить досить складним. У реальних умовах хвильовий опір хвилеводу визначається в проміжному значенні:
/n1 lt; Z0 lt; Z0/n2, (3.5)
де Z0 - хвильовий опір ідеального середовища (Z0=376,6 Ом); - показник заломлення серцевини (n1=1,4675); - показник заломлення оболонки (n2=1,4630) ./ n1 =376,6/1,4675=256,7 Ом;/n2=376,6/1,4630=257,48 Ом.
Таким чином, хвильовий опір буде лежати в проміжку 256,7 lt; Z0 lt; 257,48 Ом.
Визначимо фазову швидкість поширення хвилі по волоконному световоду за формулою:
c/n1? n ф? c/n2, (3.6)
де с - швидкість поширення світла у вакуумі (с=3? 108 км/с).
c/n1=3? 108/1,4675=204000 км/с;/n2=3? 108/1,4630=205000 км/с.
Виходячи з проведеного розрахунку, значення фазової швидкості поширення хвилі в НД лежатиме в проміжку 204000? n ф? 205000 км/с.
3.3 Вибір марки кабелю, його основні технічні та конструктивні характеристики
Мною зроблено вибір кабелю А-DF (ZN) 2Y. Це оптичний кабель з одномодових волокон зі зміщеною дисперсією світловода за допомогою якої можна отримати повну компенсацію матеріальної і хвильової дисперсії на будь-якій довжині хвилі. Основні оптичні характеристики цього кабелю зведені в таблиці 3.1.
Таблиця 3.1 Параметри кабелю A-DF (ZN) 2Y
ПараметриВелічіна1. Діаметр плями модового поля10,5 мкм ± 1 мкм2. Діаметр волокна з покритіем125 мкм ± 2 мкм3.Еффектівность груповий коефіцієнт n11,46754. Числова апертура0,135. Критична довжина хвилі? +1250 Нм6. Затуханіе0,22 дБ/км7. Дисперсія? 18 пс/нм · КМ8. Довжина волни1550 нм
Для забезпечення надійності роботи комплекту апаратури SL - 4 необхідно мінімум 8 волокон з яких: 2 робітників, 2 - у режимі «гаряче резерв» і чотири в режіме- «холодний резерв». Виходячи з цих міркувань необхідна ємність кабелю становить 8 волокон, отже, зупинимося на марці кабелю з 12 волокнами: А-DF 2Y 3 * 4 Е 9/125 0,38F3,5 + 0,23Н3,5.Кабель представлений на малюнку 3.1.
Сердечник оптичного волокна з більш високим коефіцієнтом заломлення в порівнянні з оболонкою складається з SiО2 (двоокису кремнію) з добавкою GeО2 (двоокису германію). Матеріалом для оболонки є SiО2 (двоокис кремнію). В якості основного покриття використовується - UV акрилат, який застосовується у двох шарах: внутрішній шар трохи м'якше, ніж порушень. Це захищає скловолокно від втрат при микроизгибов і від абразивних зносів. Розміри основного покриття складають 250мкм ± 15 мкм.
Волокно розміщується в оптичному модулі званому буферної трубою. Волокна вільно лежать у трубі (статистично в центрі труби). Труби заповнюються складом на основі парафіну. Буферні труби в разі необхідності елементи заповнення скручуються навколо центрального...
