ОДНОМОДОВЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА

Успехи техники связи последнего десятилетия способствовали появлению новых технологий – оптических усилителей, аппаратуры спектрального уплотнения (WDM), а также строительству линий передачи большой протяженности, в тоже время это обусловило определенные требования к среде передачи – оптическим волокнам. Эти требования должны соответствовать определенным международным стандартам.

В целях унификации ОВ, производимых разными фирмами, конструктивные и оптические характеристики ОВ регламентируются Рекомендациями МСЭ-Т G.651, G.652, G.653, G.654, G.655. Для одномодового ОВ используют оптические параметры, не рассмотренные выше: диаметр модового поля, погрешность концентричности модового поля, длину волны отсечки, наклон дисперсионной кривой.

Важнейшими параметрами ООВ является диаметр модового поля, определяемого еще как модовое пятно.

В многомодовых ОВ размер сердцевины принято оценивать диаметром (2а), в одномодовых волокнах – с помощью диаметра модового поля . Это связано с тем, что энергия основной моды в ООВ распространяется не только в сердцевине, но и частично в оболочке, захватывая ее приграничную область. Поэтому более точно оценивает размеры поперечного распределения энергии основной моды. Величина является важной при стыковки волокон между собой, а также при стыковки источника излучения с волокном.

Зависимость распределения интенсивности (мощности) излучения основной моды одномодового волокна в ближней зоне радиуса показана на рисунке 4.1. Эта зависимость апроксимируется с достаточной степенью точности формулой:

где - интенсивность излучения на расстоянии от оси одномодового ОВ;

- интенсивность излучения на оси ООВ (при );

- радиус модового поля, т. е. значение радиуса, при котором интенсивность излучения составляет от своего максимального значения. При значении нормированной частоты в оболочке может переноситься около 70% общей мощности.

 

Рисунок 4.1.

 

В одномодовом волокне некоторая часть электромагнитного излучения переносится в оптической оболочке, в связи с этим возникают дополнительные требования к эффективности переноса энергии в оболочке. В многомодовом волокне прозрачность оптической оболочки практически не имеет значения, поэтому требования к ее прозрачности достаточно умерены.

Для одномодового волокна эти требования более жесткие.

Погрешность концентричности модового поля определяется как расстояние на сечении оптического волокна между центром модового поля и центром окружности внешнего сечения оболочки (рисунок 4.2).

Погрешность концентричности центров модового поля и окружности оболочки должна быть меньше 1мкм.

Рисунок 4.2

 

Длина волны отсечки в одномодовом ОВ – минимальная длина волны, при которой ОВ поддерживает только одну распространяющуюся моду. Этот параметр характерен для одномодовых оптических волокон. Если рабочая длина волны меньше, чем длина волны отсечки, то имеет место многомодовый режим распространения света.

Различают длину волны отсечки в волокне и длину волны отсечки в проложенном кабеле . Первая ( ) соответствует слабо напряженному волокну и для ступенчатого одномодового ОВ она определяется выражением:

Длина отсечки в проложенном кабеле соответствует напряженному ОВ. На практике ОВ в проложенном или подвешенном на опорах кабеле имеется большое число изгибов, достаточно сильное искривление волокон, уложенных в кассеты муфт, в соединителях на станциях. Все это ведет к подавлению побочных мод и сдвигу в сторону коротких длин волн в сравнении с . Разницу между и можно оценить только экспериментальным путем.

Наклон дисперсионной кривой для одномодового ступенчатого волокна с несмещенной нулевой дисперсией вычисляется по формуле:

,

где - коэффициент хроматической дисперсии, ;

- рабочая длина волны, нм;

- длина волны нулевой дисперсии, нм;

- наклон дисперсионной кривой,

Для волокна со смещенной дисперсией наклон дисперсионной кривой определяется, как:

.

Параметры ОВ, общие для одномодовых ОВ всех типов (G.652, G.653, G.654, G.655):

Диаметр оболочки, мкм……………………………………..…

Максимальная погрешность концентричности сердцевины, мкм..0, 8

Максимальная некруглость оболочки, %.............................................2

Максимальные потери на макроизгиб (радиус 37, 5мм, число витков 100), на длине волны, дБ:

1550 нм…………………………………………………………...…0, 50

16ХХ нм при ХХ 25 нм…………………………………………...0, 50

(только для Рек. G.652В, G.652С, G.655В):

Минимальное натяжение перемотки, ГПа………………………...0, 69

Многомодовые ОВ

 

Многомодовые ОВ могут быть со ступенчатым или с градиентными профилями показателя преломления (ППП).

Оптимальным ППП в ОВ считается параболический, ослабляющий межмодовую дисперсию. Многомодовые ОВ имеют стандартные значения диаметра сердцевины – 50 и 62, 5мкм. Их характеристики регламентируются Рекомендацией G.651. Область их применения ограничивается в основном низовыми участками транспортной сети, локальными и внутриобъектовыми сетями.

⇐ Предыдущая1234567Следующая ⇒

Поделиться: