Власні внутрішні втрати

Найважливішими параметром ОВ є оптичні втрати та відповідно загасання переданої енергії. Ці параметри визначають дальність зв’язку по ОК і його ефективність. Існують 4 причини втрат в ОВ: власні внутрішні втрати, зовнішні втрати пов’язані з наявністю домішок, розсіювання Релея та кабельні втрати у наслідок недосконалості ОВ:

, (1)

де - власні внутрішні втрати, - втрати, викликані домішками, - втрати, що обумовлені релеївським розсіюванням, - втрати, викликані недосконалістю ОВ.

Надалі проведемо аналіз кожного виду втрат.

Внутрішні втрати. Власні внутрішні поглинання матеріалу є втратами, викликаними тільки чистим кремнієм, тоді як зовнішні втрати – це втрати, викликані наявністю домішок в ОВ. У кожному конкретному матеріалі, завдяки його молекулярній структурі, існує поглинання сигналу визначених довжин хвиль. У випадку двоокису кремнію існують електронні резонанси в ультрафіолетовій області для довжин хвиль λ<0,4 мкм. Існують також коливальні резонанси в інфрачервоній області, де λ>7 мкм. Розплавлений двоокис кремнію, що є матеріалом оптичного хвилеводу, за своєю природою є аморфним. Тому ці резонанси існують у формі смуг поглинання, хвости яких простираються в область видимого спектра. В 2-му та 3-му вікнах прозорості цей тип поглинання вносить вклад на рівні не більш ніж 0,03 дБ/км. Виробники ОВ не можуть впливати на цю складову поглинання, хіба що перейти на інший матеріал для передачі оптичного сигналу.

Таким чином, загасання в результаті поглинання визначається співвідношенням втрат у ОВ до подвоєного значення повної потужності , що поширюється по ОВ. З огляду на те, що , , одержимо:

,

де U - напруга; G - провідність матеріалу світловода; Z - хвильовий опір світловода.

Враховуючі те, що (– тангенс кута діелектричних втрат, який пов'язаний з комплексним характером показника переломлення ), а , одержимо:

Записав через комплексний показник переломлення, одержимо:

.

Якщо коефіцієнт переломлення має дійсне значення , то і втрати на поглинання відсутні. З формул видно, що частотна залежність загасання в результаті поглинання має лінійний характер при постійних значеннях .

Дата добавления: 2014-01-11