Slabljenje (gubitak) optičkih vlakana, uzroci slabljenja i poboljšanja

Šta je slabljenje optičkih vlakana (gubitak optičkih vlakana)

Slabljenje optičkih vlakana (gubitak optičkih vlakana) odnosi se na fenomen da intenzitet svjetlosti postepeno opada zbog različitih faktora kako se udaljenost prijenosa povećava kada se optički signal prenosi u optičko vlakno.
Slabljenje je jedna od glavnih karakteristika prijenosa optičkih vlakana.
Obično se termini slabljenje optičkih vlakana i gubitak optičkih vlakana koriste naizmjenično.

 

Faktor slabljenja (gubitaka).

Znamo da za završetak procesa komunikacije, pored odašiljanja optičkog signala, optički signal na kraju prijema mora biti u stanju da se pravilno primi i precizno demodulira.

Slabljenje vlakana uzrokuje da optički signali postepeno gube energiju tokom prijenosa, što utiče na kvalitet i udaljenost signala. Kako bi se osiguralo da se optički signal efikasno prenosi, gubitak optičkog vlakna treba smanjiti što je više moguće.

Naš cilj je smanjiti gubitak optičkih vlakana, pa koliko je nizak?

Kako izmjeriti slabljenje (gubitak) vlakana?

Karakteristike gubitka optičkog vlakna mogu se izmjeriti koeficijentom gubitka (slabljenja), koji je slabljenje po jedinici dužine vlakna, u dB/km.

= 10*log(Pin / Pout) / L

Gdje je L dužina vlakna obično km kao osnovna jedinica dužine, Pin i Pout su ulazna i izlazna optička snaga, respektivno.

Primjer.

Dužina vlakna je 100km, ulazna optička snaga vlakna je 100mW, izlazna optička snaga je 1mW, izračunajte koeficijent slabljenja vlakna.

Donesite formulu: {{0}}*log(100/1) / 100, možete dobiti koeficijent slabljenja vlakana: 0,2dB/km.

 

Uzroci slabljenja (gubitaka) i načini njegovog poboljšanja

Optički prijenos signala u optičkom vlaknu, zbog raspršenja, apsorpcije, defekata i drugih faktora stvara gubitak energije, uzrokujući slabljenje.

 

Prvo, gubitak apsorpcije

Gubitak apsorpcije uzrokovan je materijalima optičkih vlakana i nečistoćama na apsorpciji svjetlosne energije, optička energija u obliku toplinske energije koja se troši u vlaknu, važan je gubitak u gubitku optičkih vlakana, gubitak apsorpcije uključuje sljedeće:

1, unutrašnji gubitak apsorpcije

Intrinzični gubitak apsorpcije je gubitak svojstven vlaknastom materijalu, neizbježan je, on određuje granicu gubitka vlakna. Intrinzična apsorpcija je svojstvena samom kvarcnom materijalu, uključujući infracrvenu i ultraljubičastu apsorpciju.

 

 

UV apsorpcija: U kratkom opsegu talasnih dužina, elektroni materijala optičkih vlakana apsorbuju energiju upadne svetlosti da bi skočili na viši energetski nivo, uzrokujući gubitak energije upadne svetlosti. Apsorpcija ultraljubičastog zračenja uzrokovana je skokom elektrona, koji ima utjecaj na optičke komunikacije u području valne dužine od 700 do 1100 nm.
Infracrvena apsorpcija: u opsegu dugih talasnih dužina, svetlosni talas stupa u interakciju sa rešetkom vlakana, a deo energije svetlosnog talasa se prenosi na rešetku, što pojačava njenu vibraciju i na taj način izaziva gubitak. Infracrvena apsorpcija je uzrokovana molekularnom vibracijom, koja utiče na komunikaciju optičkim vlaknima u području talasne dužine od 1500-1700nm.

 

2, gubitak apsorpcije nečistoća
Gubitak apsorpcije nečistoća je materijal optičkih vlakana koji sadrži željezo, bakar, krom i druge ione nečistoća, ione metala, što je više sadržaja, to je veći gubitak uzrokovan njima, imaju veliki utjecaj na kratke valne dužine, duge valne dužine utjecaja manji.
Upotreba optičkih materijala visoke čistoće, stroga kontrola sadržaja ovih metalnih jona, može ih učiniti uzrokovanim gubitkom brzog pada.

Drugi su OH joni, OH ioni imaju veći uticaj na gubitak optičkih vlakana. U talasnoj dužini od 950nm, 1240nm, 1390nm u blizini apsorpcionog maksimuma gubitka, do 1390nm na najozbiljnijem apsorpciji, što se često čuje za "vodeni vrh" apsorpcije.

 

 

Drugo, gubitak rasipanje

Gubitak raspršivanja nastaje zbog toga što gustoća materijala optičkih vlakana nije ujednačena ili zbog strukturnih defekata vlaknastog valovoda kao što je curenje optičke snage iz jezgre uzrokovano gubitkom.

Intrinzično rasejanje je najvažnije rasejanje u materijalnom rasejanju, snaga gubitka je linearno povezana sa snagom moda širenja. To je zbog materijalnih atoma ili molekula i strukture materijala nehomogenosti indeksa prelamanja materijala, zbog čega materijal proizvodi mikroskopsku nehomogenost uzrokovanu raspršivanjem propuštenih svjetlosnih valova. Ovo rasipanje je svojstveno materijalu, ne može se eliminisati, najniža je granica gubitka optičkih vlakana, Rayleighovo rasejanje koje spada u ovu kategoriju.

 

Treće, gubitak radijacije

Gubitak zračenja nastaje zbog postojanja malih strukturnih fluktuacija na međuprostoru omotača jezgre, gubitka uzrokovanog neravnomjernom strukturom valovoda unutar vlakna.

Dio prenesene energije će se zračiti iz jezgre vlakna kada je struktura vlakna nepravilna i postati način zračenja, tako da se gubici povećavaju.

Ovaj gubitak se može smanjiti poboljšanjem tehnologije proizvodnje.

 

Četvrto, gubitak savijanja

Gubitak savijanja je gubitak uzrokovan savijanjem ose optičkog vlakna.

Bilo koja osa vlakna vidljiva golim okom za pravolinijski pomak naziva se savijanje ili makro-savijanje.

Savijanje vlakana će uzrokovati spajanje između modova unutar vlakna, kada se način širenja energije spoji na mod zračenja ili curenje, doći će do gubitka savijanja. Ovaj gubitak raste eksponencijalno kako se radijus zakrivljenosti smanjuje.

Druga vrsta gubitka je osovina vlakana koja proizvodi nasumično stanje bočnog pomaka na mikronskom nivou, što se naziva gubitak na mikro savijanje. Razlog za mikrosavijanje je optičko vlakno u premazu, kablu, ekstruzijskom omotaču, ugradnji i drugim procesima, vlakno je podvrgnuto prekomjernom neravnomjernom bočnom pritisku ili uzdužnom naprezanju, ili proizvodnja optičkih vlakana zbog temperaturnog širenja sloja premaza ili omotača koeficijent optičkog vlakna nije isti, itd. uzrokovano.

Za gubitke savijanja, optičke linije mogu koristiti kablove sa malim gubicima savijanja, ili striktno pratiti industrijske standardne specifikacije za polaganje kablova, razumnu kontrolu radijusa savijanja optičkog kabla, koliko god je to moguće kako bi se smanjio gubitak savijanja.

 

Specijalizirali smo se za poslovanje s optičkim kablovima skoro 10 godina i dugoročnim partnerstvom stekli mnoge poznate klijente širom svijeta. Ako ste zainteresovani za naša vlakna, kontaktirajte me.

 

 

Kontakt: