Министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций российской федерации
Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Московский технический университет связи и информатики
Кафедра Направляющие телекоммуникационные среды (НТС)
Дисциплина «Направляющие телекоммуникационные среды»
Практическая работа 2
Подготовил студент гр. БИС2052 ЦЗОПБ
Москва 2024
В соответствии с заданием необходимо подготовить отчет по следующим контрольным вопросам:
1. Общее строение оптических волокон. Используемые материалы.
2. Типы волн, распространяемых в оптических волокнах. Лучевая модель процесса распространения волн.
3. Одномодовые и многомодовые оптические волокна.
4. Ступенчатые и градиентные оптические волокна.
5. Основные принципы конструктивного выполнения
оптических модулей в сердечниках кабелей.
6. Примеры конструкций оптических кабелей.
7. Материалы, используемые в оптических кабелях
связи (общая характеристика).
8. Маркировка оптических кабелей.
9. Сравнение оптических кабелей с электрическими кабелями связи.
1. Общее строение оптических волокон. Используемые материалы.
Основные материалы из которого изготавливается оптоволокно включают в себя следующее:
Кремний (Si): Это основный материал, используемый в изготовлении ядра и оболочки оптоволокна. Кремний обеспечивает оптические свойства и структурную прочность волокна.
Дополнительные примеси: В оптоволоконных материалах могут содержаться различные примеси для управления оптическими свойствами волокна, такими как примеси германия (Ge), фосфора (P), бора (B) и других.
Оболочка (кластер оболочки): Оболочка оптоволокна обычно изготавливается из материалов с низким коэффициентом преломления по сравнению с материалом ядра. Это обеспечивает внутреннюю защиту ядра и позволяет волокну эффективно передавать световые сигналы, минимизируя потери.
Материалы защитного покрытия: Оптоволокно также может иметь внешний защитный слой из полимеров или других материалов для предотвращения механических повреждений и воздействия окружающей среды.
Общее строение оптического волокна представлено ниже:
Рис.1 – Конструкция ОВ.
Где, 1 – Сердцевина, ядро ОВ;
2 - Оболочка;
3- Защитное покрытие.
Далее будет приведено изображение ОВ в поперечном виде.
Рис.2 – Поперечное сечение ОВ.
Основная доля энергии передаваемого сосредоточена в сердцевине, имеющей преломления n1. Оболочка, имеющая меньшую величину коэффициента преломления n2, обеспечивает удержание энергии внутри сердцевины. Укрепление волокна достигается за счет наличия защитного покрытия. Покрытие содержит: лаковую пленку t = 5-10 мкм, препятствующую появлению и развитию поверхностных микротрещин; буферный слой эластичного полимера, защищающий стеклянную часть волокна от бокового сжатия; внешний слой из полимерного материала с высоким модулем упругости, работающий на сжатие и на растяжение.
Наряду с механической функцией, защитное покрытие препятствует появлению взаимных помех между волокнами кабеля.