Удобно, однако, пользоваться этой формулой в виде:

P(L)=P(0)10^-’L/10 (3.47)

На практике коэффициент затухания обычно изме­ряют в дБ/м (децибел/метр):

’= дБ/м (3.48)

(В волокне с затуханием 'L = 3 дБ теряется 50 % мощности излучения.)

Затухание излучения вызвано тремя основными причинами [5.4]:

а) поглощением;

б) рассеянием в материале;

в) потерями излучения.

Потери на поглощение возникают за счет возбу­ждения электронов в примесях и молекулярных коле­баний ионов ОН-, которые пока не удается пол­ностью устранить при изготовлении волокон. Потери на рассеяние в принципе неизбежны. Основной вклад в эти потери вносит рэлеевское рассеяние на флук­туациях плотности материала волокон, размер кото­рых мал по сравнению с длиной волны. Эти потери уменьшаются пропорционально 1/⁴ и определяют минимально возможный уровень потерь в стекле. Поте­ри на излучение возникают на неоднородностях в волноводе, а также на изгибах и микротрещинах.

На рис. 9 показана зависимость затухания све­та в слаболегированном кварцевом волокне от длины волны . Штриховая линия схематически показывает спектральную зависимость потерь на рэлеевское рас­сеяние. Хорошо видно, что область длин волн вблизи 1,37 мкм не подходит для передачи оптических сигна­лов из-за сильного поглощения на ОН-. Вблизи 1,3 мкм дисперсия, вызванная свойствами материала, достигает минимума при небольшом ослаблении сиг­нала. И потому эта область особенно удобна для пе­редачи оптических сигналов. Наиболее низкие коэф­фициенты ослабления наблюдаются вблизи 1,55 мкм: около '  0,2 дБ/км. Однако применяемые сегодня источники и приемники света работают в основном в интервале длин волн от 0,75 до 0,9 мкм.

Передаточные характеристики световода можно охарактеризовать с помощью весовой функции (функции отклика на единичный импульс) или с помощью комплексной частотной характеристики.

Рис. 9. Зависимость коэффициента ослабления слаболегированного кварцевого волокна от длины волны света. В заштрихованной области спектра дис­персия, связанная со свойствами материала, мини­мальна.

В первом случае по волокну пропускают короткий лазерный импульс (продолжительностью менее 0,1 нс) и опре­деляют функцию отклика на другом конце волокна. Затем определяют функцию Н(s), а с помощью обратного преобразования Лапла­са – отклик на единичную импульсную функцию g_a(t). При этом следует учитывать, что распределение мощности по модам в световоде должно быть как можно ближе к стационарному.

Для прямого измерения комплексной частотной ха­рактеристики Н() (см. разд. 5.2.2.2) световое излуче­ние передатчика модулируется синусоидальным сигналом определенной частоты. При этом частота мо­дуляции меняется от наименьшего до наибольшего значения в интересующем нас интервале. Опыты та­кого рода показали, что комплексная частотная ха­рактеристика большинства световодов близка к харак­теристике гауссова фильтра нижних частот. Гранич­ная частота соответствует уменьшению H() вдвое [H() =(1/2) H(0)]. Область частот от 0 до _g на­зывают полосой пропускания оптического волокна.