, [4.7]
де - показник заломлення повітря.
Оскільки існують два кордони розділу «волокно-повітря», то значення необхідно збільшити в 2 рази. Малюнок 4.7 показує величини втрат, при зазорі між торцями волокна, від відношення довжини зазору до діаметру волокна [20].
Малюнок 4.7. Втрати від зазору між сколами
Враховуючи особливості поширення випромінювання в градієнтних і східчастих световодах, загасання вносяться зазором між з'єднаними волокнами будуть обчислюватися по формулі:
для градієнтного світловода:
, [4.8]
для градієнтного світловода:
, [4.9]
де S - поздовжнє зміщення;
- показник заломлення середовища між волокнами;
R - радіус серцевини волокна.
Торці з'єднуються волокон повинні бути перпендикулярні осям волокна і паралельні один одному при з'єднанні. Втрати представлені на малюнку 4.8 пов'язані з кутовим неузгодженістю орієнтації волокон відносно один одного. Рівень втрат визначається NA.
Малюнок 4.8. Втрати від кутового неузгодженості орієнтацій осей
Відзначимо, що тут більше значення NA допускає більшу кутове неузгодженість для обмеження втрат на тому ж рівні, що й у випадку меншого значення апертури.
Коефіцієнт передачі енергії від одного волокна до іншого при кутовому змішанні дорівнює:
,
де - кут зсуву волокон;
- апертурний кут волокна.
Втрати на з'єднання складуть:
.
Поверхня відколу повинна бути гладкою і не містити дефекти типу тріщин, вибоїн і задирок. Нерівна поверхня руйнує геометричну картину світлових променів і розсіює їх, що ускладнює введення променів в друге волокно.
При будівництві ВОЛП, для з'єднання ОВ часто застосовується їх зварювання в розряді електродуги. Зварні з'єднання дозволяють домагатися дуже точного (контрольованого комп'ютером) розташування волокон, що в свою чергу, визначає їх надзвичайно низькі втрати на рівні 0,05 дБ. Оскільки зварні з'єднання супроводжуються розплавленням волокон, то повністю зникає проблема зворотного відбиття (Френелевскую втрати).
У загальному вигляді величина втрат у сварках може бути представлена ??як:
де - Сумарна величина втрат у зварюванні;
- втрати через осьового неузгодженості модових полів рівного діаметру;
- втрати через різницю діаметру модових ролей;
- загасання через втрату кутовий юстування осей ОВ;
- загальні втрати через некруглої модових полів;
- втрати через різницю показників заломлення.
Застосування сучасного зварювального обладнання дозволяє практично звести до нуля втрати через осьового неузгодженості (). З'ясуємо вплив інших складових на.
Розглянемо втрати через різницю діаметрів модових полів (). Вивчення параметрів і характеристик різних ОВ показує, що розкид величини діаметра модового поля для довжин хвиль=1,3 або 1,55 мкм може складати від 10,5 до 21,7%. Така неузгодженість призводить до появи втрат від 0,05 до 0, 25 дБ.
Розглянемо складову втрат кутовий юстування осей (), при використанні зварювальних апаратів не компенсуючих це неузгодженість. Кути між осями серцевини волокна 0,5; 1,0; 1,5 і дають прирощення втрат (загасання) відповідно в 0...
