- •Методическая разработка по контрольной работе по курсу «Современные инфокоммуникационные системы и сети»
- •Постановка задачи
- •2. Спектральная характеристика коэффициента затухания оптических волокон
- •3. Волновые диапазоны
- •4. Составляющие потерь в оптических волокнах
- •5. Потери Рэлеевского рассеяния
- •6. Потери на поглощение
- •7. Кабельные потери
- •Литература
3. Волновые диапазоны
Как видно из представленной на рис. 2 спектральной характеристики для передачи оптических сигналов может использоваться достаточно широкий участок спектра, соответствующий сравнительно малым значениям . Его принято разбивать на более узкие участки – рабочие диапазоны, или окна прозрачности.
Первоначально основным фактором потерь в ОВ являлась несовершенная технология очистки кварца, поэтому под окнами прозрачности понимались области длин волн вблизи узких локальных минимумов в зависимости потерь от длины волны: 850 нм (первое), 1310 нм (второе). 1550 нм (третье).
Так, многомодовые оптические волокна предназначены для совместной работой ОСП в первом и втором окнах прозрачности.
В свою очередь, одномодовые оптические волокна также предназначены для передачи сигналов одномодовых ОСП, функционирующих во втором окне прозрачности, при этом коэффициент затухания волокон составляет 0,35…0,40 дБ/км. Однако самое низкое затухание – около 0,20 дБ – достигается в третьем окне прозрачности в области 1550 нм. Таким образом, исторически одномодовому режиму соответствуют второе и третье окна прозрачности.
С развитием технологии очистки кварца стала доступна вся область низких потерь от 1260 нм до 1675 нм. Кривая потерь выглядит гладкой (рис. 2), и локальные минимумы на ней слабо выражены.
В настоящее время, согласно рекомендациям МСЭ-Т, выделяют 6 спектральных диапазонов для одномодовых ОВ (табл. 1.5) [1, 2].
Таблица 1.
2 |
O |
Original (основной) |
1260…1360 нм |
|
E |
Extended (расширенный) |
1360…1460 нм |
5 |
S |
Short wavelength (коротковолновый ) |
1460…1530 нм |
3 |
C |
Conventional (стандартный) |
1530…1565 нм |
4 |
L |
Long wavelength (длинноволновый) |
1565…1625 нм |
|
U |
Ultra-long wavelength (сверхдлинный) |
1625…1675 нм |
Современные оптические сети, использующие технологии DWDM, активно используют диапазон C. Также в коммерческих системах спектрального уплотнения активно задействован длинноволновый диапазон (L-band). Намечается использование пятого окна – диапазон S.
Для работы систем “грубого” спектрального уплотнения CWDM, согласно рек. G.694.2, могут быть использованы длины волн от 1271 нм до 1611 нм.
В результате в диапазоне длин волн 1260…1650 мкм обеспечивается полоса пропускания не менее 50 ТГц.
4. Составляющие потерь в оптических волокнах
В общем случае, потери в оптических волокнах складываются из собственных потерь в волоконных световодах с и дополнительных потерь, т.н. кабельных к, обусловленных скруткой, а также деформацией и изгибами световодов при наложении покрытий и защитных оболочек в процессе изготовления оптического кабеля (рис. 3).
|
Рис. 3. Некоторые составляющие затухания оптических волокон |
Собственные потери оптических волокон состоят из потерь поглощения п и потерь рассеяния р, а также потерь на поглощение, обусловленных присутствующими в световодах примесями пр и потерь на поглощение в инфракрасной области ик [1]:
|
(1) |
где с – собственные потери;
к – кабельные потери;
п – потери на поглощение;
р – потери на рассеяние;
пр – потери на поглощение, обусловленные примесями;
к – кабельные потери;
ик – потери на поглощение в инфракрасной области.
