§ 4. Спектр втрат в прямому волокні

Залежність втрат в кварцових оптичних волокнах від довжини хвилі

світла представлена ​​на рис. 1.3. Як видно з цього малюнка, втрати обмежуються: релеевскому розсіюванням, інфрачервоним поглинанням і резонансним поглинанням іонів ОН («водяні» піки). Крива несе ілюстративний характер, так як для різних типів волокон і різних виробників величина втрат може відрізнятися. Найбільш сильно можуть відрізнятися втрати в «водяних» піках на λ = 1290 нм та 1383 нм. Так, в нових моделях SM волокон: AllWave (Lucent Technolo¬gies), SMF-28E (Corning), SMR (Pirelli) - відсутня пік на λ = 1383 нм і знижена чутливість до впливу водню.

Рис. 1.3. Спектр втрат і положення вікон прозорості в кварцових оптичних волокнах

Релеевское розсіювання зменшується зі збільшенням довжини хвилі (~ 1 / ), а інфрачервоне поглинання, навпаки, збільшується. Абсолютний мінімум втрат припадає на λ = 1550 нм. Для кращих зразків промислових SM волокон втрати на цій довжині хвилі складають 0.18 ... 0.19 дБ / км.

Однак, як показують дослідження, і ці втрати можуть бути зменшені. У вікнах прозорості основний внесок у втрати обумовлений релєєвськоим розсіюванням, а коефіцієнт релєєвського розсіювання залежить від режиму теплової обробки заготовки і зменшується при зниженні температури витяжки волокна. При зниженні температури витяжки до 1800 ° С і швидкості витяжки до 1 м / с втрати у волокні з легірованною GeО серцевиною вдалося зменшити до 0.16 дБ / км на довжині хвилі 1550 нм і до 0.29 дБ / км на довжині хвилі 1310 нм.

Подальше зменшення втрат може бути отримано у волокнах з депрессіровать оболонкою. У них втрати через релєївського розсіяння зменшуються, так як знижується ступінь легування серцевини. Крім того, зменшуються і втрати, що виникають через дефекти , що з'являються при витяжці волокна, так як серцевина і оболонка в такому волокні краще узгоджені по в'язкості.

В останніх розробках SM волокон за рахунок поліпшення технології очищення від водяної пари вдалося знизити втрати в «водяному» піку (ОН) на А. = 1383 ± 3 нм. Волокна типу LWPF (Low Water Peak Fiber) виробляються декількома компаніями: AllWave Lucent Technologies (тепер це OFS), SMF-28E (Corning), SMR (Pirelli). Втрати в «водяному» піке зменшені до величини 0.31 дБ / км, що менше, ніж втрати у другому вікні прозорості на λ = 1310 нм (0.35 дБ / км).

Згідно з повідомленням на міжнародній конференції FOC-2002, компанії Sumitomo вдалося встановити новий рекорд в досягненні мінімальних втрат в одномодовом волокні: 0.151 дБ / км на X - 1568 нм. Попередній рекорд 0.154 дБ / км був встановлений ще в

1986 і розглядався як практична межа. Серцевина волокна була з чистого кварцу, а оболонка була легирована фтором. Втрати складалися наступним чином: релеевское розсіювання 0.128 дб / км, інфрачервоне поглинання 0.014 дБ / км, домішки ОН 0.004 дБ / км і недосконалості волокна 0.004 дБ / км. Втрати в діапазоні 1520 ... 1606 нм не перевищували 0.160 дБ / км. Таке волокно дозволяє збільшити відстань між ретрансляторами на 30% в порівнянні з волокном, серцевина якого легована германіем.