ластивостей матеріалу світловода tg Оґ.
Розрахунок загасання поглинання, дБ/км:
О± п , (1.3.3.)
де, О» - довжина хвилі, м;
tg Оґ = 10 -11 - тангенс кута діелектричних втрат у світловоді.
О± п = 0.32 дБ/км
У цій формулі наближене обчислення пояснюється тим, що показники заломлення і тангенс діелектричних втрат залежать від частоти, а отже, і від довжини хвилі, у зв'язку з чим не можуть бути задані постійними величинами при розрахунку.
Втрати на розсіювання визначають нижню межу втрат, властивих волоконним рахівникам. Втрати з збільшенням довжини хвилі зменшуються. Розсіяння обумовлено неоднорідностями матеріалу волоконного світловода, розміри яких менше довжини хвилі, а також теплової флуктуацией заломлення.
Розрізняють лінійне і нелінійне розсіяння. При лінійному розсіянні його потужність пропорційна потужності падаючої хвилі. У цьому випадку відбувається часткове зміна потоку енергії.
Втрати на розсіювання, що виникають в результаті флуктуації показника заломлення, називаються релєєвського і визначаються за формулою. дБ/км.
, (1.3.4)
де, О» - довжина хвилі, мкм;
R p - коефіцієнт розсіювання, рівний для кварцу 1.5 дБ/км * мкм 4 для багатомодового світловода;
= 0.53 дБ/км
Сумарне значення власного загасання оптичного волокна в загальному випадку
О± з = О± п + О± р + О± пк + О± пр , (1.3.5.) br/>
де О± пк - коефіцієнт загасання в інфрачервоній області розташованої в діапазоні довжин хвиль понад 1.6 мкм (для заданих довжин хвиль не розраховується);
О± пр - коефіцієнт загасання через наявність у матеріалі волоконного світловода сторонніх домішок, дБ/км (для багатомодового світловода приблизно дорівнює на О» = 1.3 мкм - 0.1 дБ/км).
Саме через нелінійність втрат О± пр на заданих частотах за рахунок резонансних явищ возникаю так звані "вікна прозорості" світловода, тобто суттєве зменшення власного загасання оптичного волокна при довжинах хвиль 0.85, 1.3 і 1.55 мкм, тому передача по ОК здійснюється саме на даних довжинах хвиль.
О± з = 0.1 +0.53 +0.32 = 0.95 дБ/км
Крім власних втрат О± з належить враховувати також додаткові кабельні втрати О± до . Вони пов'язані з мінливістю розмірів поперечного перерізу волокна, наявністю макро-і микроизгибов через скручування, конструктивних і технологічних неоднорідностей та інших причин. Встановлено, що всі кабельні втрати збільшують загасання. p> Наближено можна розрахувати. дБ/км
О± до = О± гв +, (1.3.6.)
де О± гв - додаткове загасання за рахунок геометрії волокна, (у середньому 0. 15 * О± з ), дБ/км;
А м - Втрати на стику оптичних волокон в муфті (0.3-на стик, дБ);
l стр - протяжність будівельної довжини ОК, км.
О± до = 0.15 * 0.95 +0.3 * 50/2 = 7.64
Якість введення залежить від співвідношення площ випромінювача S п і серцевини світловода S c . Істотно якість введення залежить і від апертури світловода (NA). т. к. тільки в межах апертурного кута випромінювання ефективно вводиться в світловод. Зазвичай площа випромінювача більше площі серцевини світловоду, тому не вся випромінювана енергія надходить в оптичний тракт. Втрати енергії на вводі, дБ,
, (1.3.7)
де m - коефіцієнт, і враховується при розрахунку енергетичного потенціалу апаратури.
Для розрахунків прийняті наступні дані: S п - 3 * 50 мкм для лазера; S c = ПЂа 2 мкм, де а - радіус серцевини світловоду, мкм; m = 10 для лазера.
О± ст = 10lg (2/10 * 0,3 2 * 150/3, 14 * 25 2 ) = 7,7 дБ/км
Підвищення ефективності введення випромінювання досягається за рахунок застосування узгоджувального оптичного пристрою у вигляді збільшувальною лінзи (або комбінації лінз), яка встановлюється між випромінювачем і торцем світловода. Ефективність узгоджувальних пристроїв можна визначити за довідковими даними. У сучасних системах волоконно-оптичної передачі завдяки застосуванню випромінювачів з оптимальної діаграмою спрямованості та правильного їх погодженням із світловодом втрати енергії при введенні не перевищують 4% від потужності джерела. Тому, враховуючи додаткові втрати в роз'ємних і нероз'ємних з'єднаннях на стику апаратури і ОК, торцеві втрати
О± т = q * О± ст , (1.3.8.)
де q - поправочний коефіцієнт, що дорівнює 0,2 для багатомодового світловода. p> О± т = 0,2 ...
