місце багатомодовий режим поширення світла.
Розрахунок здійснюється за формулою:
, мкм
Критична частота ОВ визначається за формулою:
, Гц,
де - швидкість світла, км / с;
- критична довжина хвилі, км.
4.7 Розрахунок коефіцієнта загасання
Загасання в оптичному волокні - це міра ослаблення оптичної потужності, поширюваної вздовж ОВ.
Коефіцієнт загасання в ОВ - це величина загасання на одиниці довжини волокна, виражається в дБ / км і визначається за формулою:
,
де - власні втрати ОВ;
- додаткові або кабельні втрати.
Власні втрати виражаються у вигляді:
,
де - втрати на розсіювання енергії;
- втрати на поглинання;
- втрати на поглинання в інфрачервоній області випромінювання;
- втрати на поглинання енергії сторонніми домішками.
В даному курсовому проекті ми враховуємо лише втрати на поглинання і розсіяння оптичної потужності, так як поглинання в інфрачервоній області випромінювання і за рахунок домішок має місце на довжинах хвиль більше 2 мкм.
Загасання на поглинання пов'язано з втратами на діелектричну поляризацію й істотно залежить від властивостей матеріалу ОВ,
, дБ / км,
де - показник заломлення сердечника;
? - довжина хвилі, км;
- тангенс кута діелектричних втрат в ОВ,.
Загасання на розсіювання обумовлено неоднородностями матеріалу і тепловими флуктуаціями показника заломлення і розраховується за формулою:
, дБ / км,
де - постійна Больцмана, Дж / К;
- температура переходу скла в тверду фазу, К,
- коефіцієнт стисливості, м2 / Н;
? - довжина хвилі, м.
, дБ / км
, дБ / км
Кабельне загасання розраховується як сума 7 складових:
,
де - загасання внаслідок термомеханических впливів на волокно в процесі виготовлення кабелю;
- загасання внаслідок температурної залежності коефіцієнта заломлення ОВ;
- загасання на микроизгибах ОВ;
- загасання внаслідок порушення прямолінійності ОВ, загасання на макроізгібах;
- загасання внаслідок кручення ОВ навколо осі;
- загасання через нерівномірність покриття ОВ;
- загасання внаслідок втрат у захисній оболонці.
Розрахунку підлягають загасання за рахунок макро - і микроизгибов. Загасання за рахунок випромінювання при микроизгибах для одномодових оптичних волокон розраховується за формулою:
дБ / км,
де - поправочний коефіцієнт,=0,9? 1;
- радіус осердя ОВ, мкм;
- діаметр оболонки, мкм;
? - довжина хвилі, мкм;
- висота микроизгибах;
- відносна різниця показників заломлення;
- радіус поля моди, мкм.
Втрати на макроізгібах обумовлені скруткою волоконних світловодів по гелікоїду уздовж всього оптичного кабелю і для східчастих оптичних волокон розраховуються за формулою:
, дБ / км,
де
- відносна різниця показників заломлення;
? p - робоча довжина хвилі, мкм;
? 0 - довжина...
