§10. Втрати через зсув серцевин волокон

При юстируванні волокон по кварцовою оболонці основний внесок у загальні втрати дає компонента, що виникає через зміщення d серцевин волокон один щодо одного:

Зсув серцевин з'єднуються волокон при їх юстируванні по оболонці виникає в основному через ексцентриситету серцевин з'єднуються волокон. У волокнах, вироблених компаніями Corning і Hitachi, ексцентриситет серцевин становить ± 0.5 мкм. Відповідно, через ексцентриситет серцевин діаметри модових плям зварюються волокон в самому гіршому випадку можуть бути зміщені один щодо одного на 1 мкм. Втрати при цьому складуть величину 0.05 дБ.

Допуск на діаметр волокон визначає величину зсуву серцевин волокон один щодо одного при з'єднанні їх за допомогою адаптерів і механічних з'єднувачів і впливає на точність, з якою вдається скорегувати ексцентриситет зварюються волокон.

Власний вигин волокна впливає на величину втрат при одночасній зварюванні декількох пар волокон. Якщо радіус цього вигину малий, то не вдається однаково добре сьюстіровать всі пари з'єднуються волокон. У більшості фірм-виробників радіус кривизни власного вигину волокна не перевищує 4 м.

Розділ IV

Хроматичної дисперсії

§16. Поняття дисперсії в оптичному зв'язку

В оптиці слово «дисперсія» зазвичай пов'язують із залежністю показника заломлення від довжини хвилі, а в оптичного зв'язку - з явищем уширения світлових імпульсів після їх проходження через дисперсійне середовище. В одномодових волокнах розширення імпульсів викликається двома ефектами - хроматичної дисперсією (D) та поляризаційної модової дисперсією (PMD).

Як правило, превалює хроматична дисперсія, а поляризаційна модова дисперсія починає проявлятися при швидкостях передачі вище 10 Гбіт / с і відстані між ретрансляторами в кілька сот кілометрів. Тому розглянемо спочатку хроматичну дисперсію. Хроматична дисперсія виникає через те, що спектр оптичного сигналу має кінцеву ширину і різні спектральні компоненти сигналу рухаються у волокні з різною швидкістю (рис. 1.23).

Приблизний хід запізнювання імпульсів τ(λ) і коефіцієнта дисперсії D(λ) від довжини хвилі випромінювання показаний на рис. 1.24. Коефіцієнт дисперсії розраховується по залежності питомої запізнювання від довжини хвилі випромінювання, де L - довжина волокна.

Зміна ширини імпульсів (за відсутності втрат або посилення) неминуче супроводжується зміною їх пікової амплітуди (рис. 1.25). При цьому в першому наближенні зберігається добуток амплітуди імпульсу на його ширину: (площа імпульсу не змінюється). Зміна пікової амплітуди імпульсів прийнято характеризувати величиною штрафу за потужністю: Це ж поняття зручно використовувати і для характеристики відносної величини уширення імпульсів При цьому за порогове значення штрафу за потужністю часто приймають рівень q = 2 дБ, що відповідає збільшенню ширини імпульсу приблизно в 1.6 рази.

§ 17. Коефіцієнт нахилу і довжина хвилі нульової дисперсії

На довжині хвилі нульової дисперсії запізнювання мінімально (рис. 1.24), і в околиці цієї точки залежність запізнювання від часу можна наближено описати позитивної параболою

. (1.15)

У цьому наближенні коефіцієнт дисперсії D(λ) Лінійно залежить від довжини хвилі

. (1.16)

Знак нахилу коефіцієнта дисперсії (S) позитивний. Знак коефіцієнта дисперсії при λ > позитивний, а при λ < від’ємний.

Розмірність коефіцієнта дисперсії визначається виходячи з розмірності елементів у формулі: . Приріст запізнювання зазвичай вимірюється в пікосекунди (1пс = ), довжина волокна L - в кілометрах, ширина спектрального інтервалу - в нанометрів (1нм = м). Звідси отримуємо, що коефіцієнт дисперсії вимірюється в одиницях [пс / (нм км)]. Відповідно, нахил коефіцієнта дисперсії вимірюється в одиницях [пс / (нм2-км)].

Термінологія. Параметр слід розуміти не як дисперсію, а як коефіцієнт дисперсії або питому дисперсію (відповідно до його розмірністю). Однак у літературі параметр Для стислості прийнято називати дисперсією. Прикметник в терміні «хроматична дисперсія» також часто опускається. Коли ж говорять про дисперсії в лінії, то вживають термін «повна дисперсія».