2.2 Изучение конструкции и характеристик многомодовых оптических волокон
Многомодовое волокно — волокно с большим диаметром сердцевины по которой проходит свет. Такое название объясняется спецификой прохождения электромагнитной волны по сердечнику волокна . В стандартном многомодовом волокне со ступенчатым профилем преломления, лучи света распространяются по сердцевине волокна благодаря эффекту полного внутреннего отражения. При этом, лучи света встречающие границу (торец оптического волокна) под острым углом (измеренным относительно осевой линии), входя во внутрь волокна, полностью отражаются, двигаясь в сердцевине волокна. Критический угол (максимальный угол для полного внутреннего отражения) определяется средой преломления между материалами оболочки и сердцевины волокна. Лучи, которые сталкиваются с границей под углом большим, чем критический, преломляются, проходя из сердцевины в оболочку, и не передают свет, т. е. информацию вдоль волокна. Критический угол равен максимальному углу входящего в волокно излучения и зависит от величины диаметра сердцевины волокна. Высокая числовая апертура (диаметр сердцевины) вынуждают свет проходящий под различными углами, подвергаться эффекту дисперсии, при этом происходит существенное наложение лучей света в сердцевине. Большой диаметр сердцевины увеличивает дисперсию, поскольку лучи под различными углами имеют различные длины траекторий и поэтому затрачивают различное время на прохождение всей длины волокна. Снаружи волокна имеют до нескольких защитных буферных покрытий (оболочек).
Структура стандартного многомодового оптического волокна G 50/125 (G 62,5/125) мкм в соответствии со Стандарт EN 188200; Стандарт VDE 0888, часть 105; Рекомендация МСЭ-Т (ITU-T) G.651; Стандарт МЭК “IEC 60793-2”:
- диаметр светопроводящего ядра (сердцевины) 50 (62,5) ± 3 мкм;
- допуск на некруглость 3 мкм;
- внешний диаметр оптического волокна 125 ± 2 мкм;
- допуск на некруглость 2,5 мкм;
- допуск на эксцентриситет между сердцевиной и внешним диаметром волокна 3 мкм;
- внешний диаметр первичной защитной оболочки 250 ± 10 мкм;
- внешний диаметр вторичной защитной оболочки 900 ± 10 мкм
22.07.2019 439.3 Кб 0 ref-16894.doc
11.12.2018 167.94 Кб 1 ref-25315.doc
09.05.2015 21.3 Кб 119 Relative Clauses_st_fpl.docx
09.05.2015 491.52 Кб 8 Retsker_-_Posobie_Po_Perevodu.doc
09.05.2015 132.46 Кб 4 Rezultaty_1_oprosa_AKSIO.pdf
16.03.2016 230.27 Кб 32 rh.docx
09.05.2015 13.11 Кб 27 Roberto Solano.docx
16.03.2016 357.38 Кб 11 RPD_Administrativnoe_pravo_bakalavriat_030900_62_yurisprudentsia_1.doc
16.03.2016 499.2 Кб 9 RPD_B1_B_5_Psikhologia.doc
16.03.2016 566.27 Кб 13 RPD_Konstitutsionnoe_pravo.doc
16.03.2016 334.34 Кб 48 RPD_Konstitutsionnoe_pravo_zarubezhnykh_stran.doc
Ограничение
Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:
Распространение света по волокну
Известно, что скорость света v в прозрачном веществе меньше скорости света с = 300 000 км/с в вакууме. Отношение с/v=n— это есть показатель преломления света в веществе. Луч света, распространяющийся в среде с показателем преломления n1, и падающий на границу со средой, имеющей меньший показатель преломления n2, преломится и продолжит своё движение во второй среде (рисунок 2.1, луч 1). Если угол падения светового луча j1 увеличить, то увеличится и угол преломления j2. При j2 = 90° преломленный луч будет скользить вдоль границы раздела двух сред. Угол падения, при котором это происходит, называется углом полного внутреннего отражения (луч 2 на рисунке 2.1). Если угол падения больше угла полного внутреннего отражения, то световой луч (луч 3) не заходит в среду с меньшим показателем преломления, а полностью отражается вовнутрь. Именно этот принцип полного внутреннего отражения позволяет оптическим волокнам проводить свет. 
луч 2 Рисунок 2.1 Волокно состоит из сердцевины (сердечника) и оболочки. Оболочка окружает оптически более плотную сердцевину, являющуюся светонесущей частью волокна. Показатель преломления сердечника n1, а оболочки n2, причем всегда n1 > n2.Рассмотримход лучей света в волокне (рисунок 2.2): Предположим, что θ1– угол падения луча света, а θ2 — угол преломления этого луча. Так как n1>n2, то существует критический угол падения Q1 =θс, при котором угол преломления Q2 будет равен 90 градусов (Sin90=1), при этом свет не будет выходить в оболочку.
Рисунок 2.2– Ход лучей света в волокне Тогда согласно закону Снеллиуса : 
(2.1) θс =arcsin(n2/n1) (2.2) Если угол падения на границе раздела меньше критического угла падения (Луч 2), то при каждом внутреннем отражении часть энергии рассеивается наружу, что приводит к затуханию света. Необходимо учесть, что свет вводят в торец волокна, При этом на боковую поверхность волокна будет падать луч, преломлённый его торцом. И падать он должен так, чтобы полностью отражаться от боковой поверхности. Возникает вопрос, под каким же углом надо вводить луч в волокно? Режим полного внутреннего отражения предопределяет условие подачи света на входной торец ОВ, так как ОВ пропускает лишь свет, заключённый в пределах телесного угла θA. Этот телесный угол характеризуется апертурой. Апертура – это угол между оптической осью и одной из образующих светового конуса, попадающего в торец волокна, при котором выполняется условие полного внутреннего отражения. Угол ввода светового потока в оптическое волокно должен быть меньше апертурного. Таким образом, апертура световода – это максимальный возможный угол ввода лучей на торец световода. Обычно пользуются понятием числовой апертуры: NA = n0 · Sin θ A. (2.3) Для воздуха n0= 1.Для волокна со ступенчатым профилем значение числовой апертуры выражается через показатели преломления: NA = Sin θ A = 
(2.4) Для кварца n1 ≈ 1,47, n2 ≈ 1,46, NA = 0,17, θ A ≈ 10 0 . Один из важнейших параметров, характеризующий волокно, это – относительная разность показателей преломления Δ Δ = 
(2.5) В волоконном световоде могут существовать три типа волн – направляемые, излучаемые и вытекающие. Лучи, траектории которых полностью лежат в оптически более плотной среде, называются направляемыми. Энергия направляемых лучей не рассеивается наружу, и такие лучи могут распространяться на большие расстояния. Излучаемые волны возникают за счёт лучей, введённых вне апертуры, и уже вначале линии они излучаются в окружающее пространство. Вытекающие волны (лучи оболочки) частично распространяются вдоль световода, а часть излучается в окружающее пространство. В современных волокнах обычно показатель преломления оболочки n2 меньше n1 (показателя преломления сердцевины) на 0,36%, то есть: 
Режим работы ОВ зависит от нормированной частоты
, значение которой рассчитывается по формуле: 
(2.6) где ас — радиус сердцевины ОВ. В случае, если 
< 2.405 — то в волокне будет распространяться только одна мода (одномодовый режим). С увеличением значения нормированной частоты число распространяющихся мод в ОВ возрастает, т. е, при 
> 2,405 — режим многомодовый. В случае, если: 2.405 < 
< 3,832 – то в ОВ распространяется 4 моды. Минимальная длина волны, при которой в волокне распространяется только одна мода, называется волоконнойдлиной волны отсечки, значение которой определяется из выражения как: 
(2.6) Если рабочая длина волны меньше длины волны отсечки, то имеет место многомодовый режим распространения света.
Исследование эффективности ввода излучения и потерь на стыках оптического волокна
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Кафедра сверхвысокочастотной и квантовой радиотехники (СВЧ и КР) ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВВОДА ИЗЛУЧЕНИЯ И ПОТЕРЬ НА СТЫКАХ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА Методические указания к лабораторной работе Направление подготовки 11.04.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи». Магистерская программа «Оптические системы связи и обработки информации» Томск 2018
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Кафедра сверхвысокочастотной и квантовой радиотехники (СВЧ и КР) Утверждаю Зав. каф. СВЧ и КР ____________С.Н. Шарангович ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВВОДА ИЗЛУЧЕНИЯ И ПОТЕРЬ НА СТЫКАХ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА Методические указания к лабораторной работе Направление подготовки 11.04.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи». Магистерская программа «Оптические системы связи и обработки информации» Разработчики: проф. каф. СВЧ и КР ___________А.Е. Мандель доц. каф. СВЧ и КР ___________А.С. Перин Томск 2018
| 1.Введение. . | .3 |
| 2.Теоретическая часть. . | ……………. . 3 |
| 2.1. Потери при вводе излучения в оптическое волокно………….…. ..…3 | |
| 2.2. Потери на соединениях оптических волокон. | .. 7 |
2.3. Полимерные оптические волокна………………………….……..……9 3. Описание экспериментальной установки………… ….………………….10 4. Задание к лабораторной работе……………………………………………11 5. Контрольные вопросы……………………………………………………..12
| Список использованных источников. | ……….13 |
Лабораторная работа №5 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВВОДА И ПОТЕРЬ НА СТЫКАХ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА Цель работы: исследование эффективности ввода излучения в оптическое волокно и определение величины потерь на стыках ОВ. 1. Введение Потери мощности в волоконно-оптической линии связи являются одной из самых важных ее характеристик. Ослабление мощности, часто называемое затуханием, возникает при прохождении световой волны по волоконнооптическому тракту непосредственно в оптическом волокне, а также в местах ввода (вывода) излучения и на стыках строительных длин оптического кабеля. Затухание имеет ряд негативных последствий для параметров системы, включая снижение скорости передачи информации, дальности связи, эффективности и пропускной способности всей системы в целом. 2. Теоретическая часть 2.1. Потери при вводе излучения в оптическое волокно Важнейшее место в проблеме согласования различных оптических структур занимает вопрос эффективного ввода излучения источников в оптическое волокно. Классификация потерь при вводе излучения в ОВ. Потери энергии в оптическом тракте могут быть сгруппированы следующим образом: 1) Френелевские потери на отражение от торцов ВС и поверхностей коллимирующей линзы. Они зависят от угла падения излучения на границу раздела сред и относительного показателя преломления элементов оптической системы. 2) Потери при поглощении и рассеянии в ОВ , в том числе вызванные нелинейными эффектами; зависят от материала ОВ и мощности излучения. 3) Потери при согласовании пучка лазера с оптическим волокном , в том числе и потери, вызванные разъюстировками. Определяются геометрическими характеристиками ОВ и конструкцией схемы согласования. Источники излучения. Как известно, наиболее подходящими источниками излучения для ВОЛС являются полупроводниковые светоизлучающие диоды (СИД) и полупроводниковые лазеры. По спектральным характеристикам, диаграмме направленности излучения и полосе частот модуляции СИД значительно уступает лазерам. Тем не менее, благодаря относительно низкой стоимости, простоте изготовления, высокой надежности, более слабой, чем у лазеров, зависимости мощности излучения от температуры они находят широкое применение в локальных линиях связи небольшой протяженности со скоростью передачи информации порядка 100 44 Мбит/с. Другим типом источника,
используемого в ВОЛС, являются лазерные диоды (ЛД). Спектр излучения ЛД, в отличие от сплошного спектра СИД (см. рис. 2.1), представлен дискретным набором мод резонатора Фабри-Перо (РФП).
| Рисунок 2.1 – спектры СИД ( а ) и ЛД с РФП ( б ) | ||||||||
| Устройства ввода излучения должны обеспечивать передачу максимально | ||||||||
| возможной мощности от источников излучения в оптическое волокно. | ||||||||
| Конструкция указанных устройств определяется характеристиками, как | ||||||||
| излучателей, так и ОВ. | ||||||||
| При соединении источника излучения с многомодовым волокном обычно | ||||||||
| имеют место два вида потерь, которые вызваны несовпадением числовых | ||||||||
| апертур источника излучения и ОВ. Несовпадение областей имеет место, когда | ||||||||
| область, освещенная источником, больше сердцевины волокна. При этом | ||||||||
| согласование достигается минимизацией расстояний между источником и | ||||||||
| волокном (соединение встык), используя тот факт, что площадь источника | ||||||||
| меньше площади сердцевины. В тех же случаях, когда интервал между | ||||||||
| источником и входным торцом волокна неизбежен, для ввода излучения могут | ||||||||
| быть использованы линзы. Уменьшение размера источника при помощи линзы | ||||||||
| может привести к возникновению проблем, связанных с числовой апертурой | ||||||||
| излучателя. Когда освещенная область торца ОВ меньше его сердцевины, | ||||||||
| имеют место потери вследствие несовпадения числовой апертуры, потому что | ||||||||
| источник обычно излучает в более широком конусе, чем принимающий конус | ||||||||
| волокна, Волокно со ступенчато-изменяющимся показателем преломления и | ||||||||
| градиентное волокно имеют различные характеристики восприятия излучения. | ||||||||
| Так, входная угловая апертура градиентного волокна определяется смещением | ||||||||
| от центра сердцевины, в то время как в ступенчатых ОВ она постоянна. В этой | ||||||||
| связи ниже раздельно анализируются эффективности соединений источников | ||||||||
| излучения с одномодовым и многомодовым волокном. | ||||||||
| Эффективность ввода излучения в ступенчатое и градиентное МОВ. | ||||||||
| Эффективность ввода излучения СИД в ступенчатое многомодовое ОВ | ||||||||
| определяется как [1] | при s | (2.1) | ||||||
| η | = | Ј | ||||||
| NA | 2 | при | s | , | ||||
| r | > | |||||||
| η = | ||||||||
| s | s – радиус источника. | |||||||
| где – радиус сердцевины ОВ, | ||||||||
| 45 | ||||||||
| С типовым показателем NA = 0,3 для ступенчатого волокна соединение | |||||||||||||||||||||||||||||
| встык между | СИД и этим | волокном | дает | максимальную | эффективность | ||||||||||||||||||||||||
| соединения, равную | = | . | |||||||||||||||||||||||||||
| Эффективность ввода излучения СИД в градиентном МОВ равна [1] | |||||||||||||||||||||||||||||
| 1− | s | NA | 2 | при | |||||||||||||||||||||||||
| η | = | 2 a 2 | s | ≤ | (2.2) | ||||||||||||||||||||||||
| NA | 2 | при | |||||||||||||||||||||||||||
| s | |||||||||||||||||||||||||||||
| η | = | > | |||||||||||||||||||||||||||
| 2 r 2 | |||||||||||||||||||||||||||||
| s | |||||||||||||||||||||||||||||
| В этом случае в ОВ может быть введено меньшее количество мощности, | |||||||||||||||||||||||||||||
| причем, если диаметр источника равен диаметру сердцевины волокна, может | |||||||||||||||||||||||||||||
| быть достигнуто только 50% эффективности ввода в ступенчатое ОВ, в | |||||||||||||||||||||||||||||
| противном случае уровень введенной мощности будет и того меньше. Следует | |||||||||||||||||||||||||||||
| подчеркнуть, что рассмотренный режим согласования вызывает возбуждение в | |||||||||||||||||||||||||||||
| волокне всех возможных мод. | |||||||||||||||||||||||||||||
| Эффективность ввода излучения ЛД в одномодовом ОВ. | |||||||||||||||||||||||||||||
| Эффективность возбуждения ООВ определяется отношением мощности | |||||||||||||||||||||||||||||
| излучения, переносимого основной модой, к мощности лазерного пучка, | |||||||||||||||||||||||||||||
| прошедшего через границу раздела «воздух – ОВ». Эффективность | |||||||||||||||||||||||||||||
| возбуждения ООВ η для соосного пучка определяется как [1]: | |||||||||||||||||||||||||||||
| η | = | , | (2.3) | ||||||||||||||||||||||||||
| ρ | r s | r s | 2 | 2 | r s | 2 | |||||||||||||||||||||||
| где | – параметр | + | |||||||||||||||||||||||||||
| ρ | + σ | ||||||||||||||||||||||||||||
| ρ | |||||||||||||||||||||||||||||
| σ | пучка, характеризующий его волновой фронт (в | ||||||||||||||||||||||||||||
| перетяжке волновой фронт плоский, поэтому | σ | = 0); | ρ | – радиус модового | |||||||||||||||||||||||||
| пятна; s | – радиус источника. | ||||||||||||||||||||||||||||
| Исследуем возможность повышение эффективности ввода излучения в | |||||||||||||||||||||||||||||
| волокно при использовании линз. Использование линзы, позволяющей | |||||||||||||||||||||||||||||
| сконцентрировать световой луч, эквивалентно увеличению числовой апертуры | |||||||||||||||||||||||||||||
| волокна до некоторого | max | для ступенчатого волокна на границе сердцевины | |||||||||||||||||||||||||||
| и оболочки ОВ. Несложно показать, что закругление торцов ОВ и придание им | |||||||||||||||||||||||||||||
| конусообразной формы также позволяет увеличить значение числовой | |||||||||||||||||||||||||||||
| апертуры волокна. В первом приближении увеличенная апертура равна [1]: | |||||||||||||||||||||||||||||
| NA max | = | NA + | 1 | − rf | Ч | , | (2.4) | ||||||||||||||||||||||
| где NA – числовая апертура (плоского) ОВ со ступенчатым ППП, | f – радиус | ||||||||||||||||||||||||||||
| изгиба скругленного конца волокна. | с | радиусом | s | может быть | |||||||||||||||||||||||||
| Коллимированный | пучок | источника | |||||||||||||||||||||||||||
| сфокусирован на входном торце волокна при помощи линзы с радиусом, | |||||||||||||||||||||||||||||
| равным радиусу пучка, и фо кусным рассто янием [2] (см. рис. 2.2) | |||||||||||||||||||||||||||||
| f | ≥ r s | ( | 0 | ) 2 | − | 2 ( θ | c | ) | , | (2.5) | |||||||||||||||||||
| 1 sin θ c | ≈ | n 1 0 θ s c | |||||||||||||||||||||||||||
| где | n 0 – показатель преломления воздуха, θ | = | ( 2 | 1 ) – критический угол | ||||||||||||||
| скольжения ОВ. | опр еделяется следующим образом [3] | |||||||||||||||||
| Диаметр пучка на торце волокна | ||||||||||||||||||
| d п | = 1,22 | λ | D | , | (2.6) | |||||||||||||
| где λ – длина волны излучения, D – диаметр линзы. | ||||||||||||||||||
| r s | 0 | n 2 | ||||||||||||||||
| n 1 | ||||||||||||||||||
| f | ||||||||||||||||||
| n 2 | ||||||||||||||||||
| Рисунок 2.2 – Линза, фокусиру ющая на торец ОВ коллимированный пучок | ||||||||||||||||||
| Более детальный анализ согласования источника излучения с | ||||||||||||||||||
| одномодовым волокном может быть проведен методами волновой оптики. | ||||||||||||||||||
| Эффективность ввода излучения, определяемая в этом случае, равна [1] | ||||||||||||||||||
| − | η 0 | δ | 2 | 2 + | ||||||||||||||
| η = η o exp | 2 | ρ | 2 | , | (2.7) | |||||||||||||
| ρ b | ||||||||||||||||||
| b | ||||||||||||||||||
| η 0 = ( ρ 2 | ρ | ρ | S | ) 2 | ; | |||||||||||||
| + | ρ | b 2 ) 2 | + | ( | λ | – радиальное смещение ОВ | ||||||||||||
| где S – осевое смещение ОВ относительно π | луча; δ | |||||||||||||||||
| относительно луча; ρ и ρ b – радиусы модовых пятен ОВ и сужения лазерного | ||||||||||||||||||
| луча (определение справедливо для уровня мощности, равного | от | |||||||||||||||||
| максимального значения). | ||||||||||||||||||
| Известной проблемой соединения лазерного диода с ООВ является | ||||||||||||||||||
| наличие некоторого расстояния между ними – продольных интервалов, а также | ||||||||||||||||||
| тот факт, что лазерный луч расширяется в большей степени, чем апертурный | ||||||||||||||||||
| угол волокна. Решение этих проблем было найдено путем придания торцу | ||||||||||||||||||
| волокна конусообразной формы, что уменьшает сужение луча ОВ до | ρ | b | и | |||||||||||||||
| позволяет создать оптимальный интервал между лазером и волокном. | ||||||||||||||||||
| Типовое значение эффективности ввода излучения ЛД в ООВ с | ||||||||||||||||||
| конусообразным торцом составляет приблизительно 50%, причем наличие | ||||||||||||||||||
| конуса ослабляет отражение от конца волокна на объемный резонатор лазера, | ||||||||||||||||||
| тем самым, доводя до минимума шумы оптической обратной связи. Однако | ||||||||||||||||||
| любые отражения, имеющие место вдоль волокна, также очень эффективно | ||||||||||||||||||
| воздействует на объемный резонатор лазера, и ухудшают его свойства. | ||||||||||||||||||
| 2.2. Потери на соединениях оптических волокон | ||||||||||
| Важной проблемой передачи информации по ВОЛС является обеспечение | ||||||||||
| надежного соединения ОВ. Оптический соединитель – это устройство, | ||||||||||
| предназначенное для соединения различных компонентов волоконно- | ||||||||||
| оптического линейного тракта в местах ввода и вывода излучения. Такими | ||||||||||
| местами являются: оптические соединения оптоэлектронных модулей | ||||||||||
| (приемников и передатчиков) с волокном кабеля, соединения отрезков | ||||||||||
| оптических кабелей между собой, а также другими компонентами. | ||||||||||
| Соединители ОВ применяются в сетях всех типов, портах входа и выхода | ||||||||||
| оборудования передачи, а также могут использоваться для подключения | ||||||||||
| тестового и измерительного оборудования. | ||||||||||
| Классификация соединителей ОВ. Различают неразъемные и разъемные | ||||||||||
| соединители. | ||||||||||
| Неразъемные соединители ( сростки ) допускают только однократное | ||||||||||
| оптическое соединение и используются в местах постоянного монтажа | ||||||||||
| кабельных систем большой протяженности (например, сетей связи общего | ||||||||||
| пользования). | ||||||||||
| Разъемные соединители ( коннекторы ) допускают многократные | ||||||||||
| соединения (разъединения). Они предназначены для обеспечения разъемного | ||||||||||
| подключения соединительных и оконечных шнуров к ОВ, к коммутационному | ||||||||||
| оборудованию в кроссовых и информационным розеткам рабочих мест. | ||||||||||
| Промежуточное положение занимают соединения типа механического | ||||||||||
| сплайса. Это простое в использовании устройство для быстрой стыковки | ||||||||||
| обнаженных волокон посредством специальных механических зажимов. | ||||||||||
| Используется как для одноразового, так и для многократного использования. | ||||||||||
| Разъемные соединители. Номенклатура стандартных соединителей | ||||||||||
| достаточно велика: Biconic, B4, D-hole FC, FC, SC, MIC (FDDI), ESCON, SMA, | ||||||||||
| Лист-Х и другие. Наиболее широкое распространение получили соединители | ||||||||||
| SC, ST, FC (см. таблица 2.1). Общие тенденции говорят о том, что в будущем | ||||||||||
| будет преобладать соединитель SC. | ||||||||||
| Неразъемные соединители. Существуют два метода неразъемного | ||||||||||
| 1) | соединения ОВ: | съюстированного | ||||||||
| Сварка | плавлением (соединение предварительно | |||||||||
| 2) | волокна методом плавления); | |||||||||
| Механический метод (соединение волокна, при котором юстировка его | ||||||||||
| осуществляется элементами сростка) [4]. | ||||||||||
| Таблица 2.1 Основные параметры оптических коннекторов | ||||||||||
| Тип | Фиксатор | Среднее затухание на 1300 нм, дБ | ||||||||
| разъема | многомодовый | одномодовый | ||||||||
| FC | накидная гайка | 0,2 | 0,3 | |||||||
| SC | защелка | 0,2 | 0,25 | |||||||
| ST | байонетный | 0,25 | 0,3 | |||||||
| а | б | в | |||
| Рисунок 2.3 – Разъемные соединители FC ( а ), SC ( б ) и ST ( в ) | |||||
| Сварное соединение ОВ. Сварка создает неразрывное соединение и | |||||
| поэтому обеспечивает наилучшие характеристики по вносимым и обратным | |||||
| потерям по сравнению с разъемным соединением или механическим сплайсом. | |||||
| Как правило, сварка используется в местах соединения участков оптических | |||||
| кабелей при их пролегании вне зданий и в местах оконцевания кабелей внутри | |||||
| зданий. При наружном соединении места сварки защищаются герметичными | |||||
| муфтами. Если же сварные соединения выполнены внутри здания, они | |||||
| помещаются в специальные сплайс-боксы. | |||||
| Сварка волокон производится с помощью автоматизированных сварочных | |||||
| аппаратов, осуществляющих не только сварку волокон, но и оценку величины | |||||
| потерь в месте соединения волокон. Юстировка и оценка величины потерь в | |||||
| месте соединения волокон производятся по смещению сердцевин волокон, что | |||||
| позволяет создавать сварные соединения со средними потерями порядка 0,02 | |||||
| дБ. Эта величина сравнима с точностью измерения потерь в сварных | |||||
| соединениях (~ 0,01 дБ) как с помощью рефлектометров, так и с помощью | |||||
| мультиметров, то есть можно полагать, что в лабораторных условиях волокна | |||||
| свариваются практически без потерь. | |||||
| Как показывает практика, три параметра ОВ оказывают наибольшее | |||||
| влияние на характеристики сростка: концентричность сечений сердцевины и | |||||
| оболочки, допуск на диаметр оболочки и собственный изгиб волокна. | |||||
| Механическое соединение ОВ. По мере расширения применения | |||||
| оптических волокон в сетях PON, и в частности в концепции FTTx, возрастает | |||||
| интерес к механическому сплайсу, поскольку в этом случае требуются, как | |||||
| правило, малогабаритные и недорогие инструменты для прокладки. | |||||
| Механическое соединение ОВ включает следующие основные элементы: | |||||
| поверхность для юстировки торцов соединяемых волокон; фиксатор для | |||||
| удержания волокон в положении юстировки; материал для согласования, | |||||
| имеющий требуемый показатель преломления, который располагают между | |||||
| торцами соединяемых волокон. | |||||
| Величина затухания сплайса, как правило, менее 0,25 дБ. | |||||
| Потери на стыке кварцевых ОВ. Важнейшей характеристикой любой | |||||
| стыковой неоднородности являются вносимые потери. При радиальном | |||||
| смещении потери на стыке определяются из оценочной формулы | (2.8) | ||||
| α δ = 10lg з | ч , | ||||
| ж | ц | ||||
| где – диаметр сердцевины ОВ; δ – | |||||
| радиальное смещение ОВ. | |||||
| и d − δ | ш | определяются по | |||
| При угловом смещении волокон | потери на стыке | ||||
| 49 | |||||
| оценочной формуле [5]: | θ | θ А | , | (2.9) | ||
| α | = 10lg | |||||
| где θ А – апертурный угол волокна; θ – угловое смещение ОВ. | ||||||
| θ | − | θ | ||||
| Рисунок 2.4 – Радиальное ( а ), угловое ( б ) и осевое ( в ) смещение на стыке ОВ | ||||||
| Потери при осевом смещении стыкуемых волокон оцениваются как [5] | (2.10) | |||||
| S | , | |||||
| α | = 10lg | |||||
| где S – осевое смещение ОВ. | 2 d − S tg ( θ A ) | |||||
| 2.3. Полимерные оптические волокна | ||||||
| Полимерные оптические волокна – ПОВ (POF – Plastic Optical Fiber) – | ||||||
| также как и кварцевые ОВ состоят из сердцевины и оболочки. Сердцевина ПОВ | ||||||
| выполняется из полиметилакрилата, оболочка – из углеродного полимера. | ||||||
| Первые полимерные волокна имели сердечник с диаметром 980 мкм при | ||||||
| толщине оболочки 20 мкм, показатель преломления материала сердцевины | ||||||
| n 1 = 1,492, оболочки – n 2 = 1,417, числовую апертуру NA = 0,47. В | ||||||
| соответствии с международным стандартом IEC существует четыре типа | ||||||
| пластиковых ОВ: А4а, А4b, A4c и А4d, которые используются при построении | ||||||
| кабельных систем с дальностью передачи до 100 м (см. таблицу 2.2). | ||||||
| Таблица 2.2 Типы полимерных ОВ | Типы ПОВ | |||||
| Параметр | А4а | А4d | ||||
| А4b | А4c | |||||
| Диаметр оболочки, мкм | 1000 ± 60 750 ± 45 500 ± 30 1000±60 | |||||
| Диаметр защитного покрытия, мм | 2,2 ± 0,1 | 1,5 ± 0,1 | 2,2 ± 0,1 | |||
| Затухание ( λ = 650 нм), дБ/км | ≤ 40 | |||||
| Полоса пропускания ( λ = 650 нм), | ≥ 10 | ≥5 | ≥ 100 | |||
| МГц·100 м | ||||||
| Числовая апертура | 0,5 ± 0,15 | 0,3±0,05 | ||||
Документ
Каков максимальный угол ввода излучения в волокно
- автор: admin
- 27.07.2023
2.2 Изучение конструкции и характеристик многомодовых оптических волокон Многомодовое волокно — волокно с большим диаметром сердцевины по которой проходит свет. Такое название объясняется спецификой прохождения… Подробнее » Каков максимальный угол ввода излучения в волокно
Каков принцип работы приводов
- автор: admin
- 27.07.2023
Принцип работы CD-DVD привода Принцип работы дисковода напоминает принцип работы обычных дисководов для гибких дисков. Поверхность оптического диска (CD-ROM) перемещается относительно лазерной головки постоянной линейной… Подробнее » Каков принцип работы приводов
Какие элементы лебедки лифта допускается не ограждать
- автор: admin
- 27.07.2023
Пример оценочного средства Необходимо отметить правильные ответы на тестовые вопросы или выбрать правильные утверждения. На выполнение теста отводится 30 мин. 1. С какой целью мощные… Подробнее » Какие элементы лебедки лифта допускается не ограждать
Какие электроустановки питаются от внутренней электросети гостиницы
- автор: admin
- 27.07.2023
Электроснабжение и электрооборудование. Электрооборудованию в гостиницах должно уделяться самое пристальное внимание. Перед началом эксплуатации электрооборудования приказом по гостинице назначается ответственный за электрохозяйство, который должен обеспечивать… Подробнее » Какие электроустановки питаются от внутренней электросети гостиницы
Каков физический смысл массового числа
- автор: admin
- 27.07.2023
Каков физический смысл массового числа? Массовое число – суммарное число протонов и нейтронов в атомном ядре. Как известно атомное ядро состоит из протонов и нейтронов… Подробнее » Каков физический смысл массового числа