Энергетические процессы в волоконно-оптических системах передачи
Таблица 2.1 – Коэффициент затухания (дБ/км) кварцевых ОВ
Тип ОВ |
Длина волны оптического излучения, нм | |||
850 |
1300 |
1380 (пик ОН) |
1550 | |
ОМ 50/125 |
1,80 |
0,35 |
0,55 |
0,20 |
ММ 8,2/125 |
2,80 |
0,80 |
1,00 |
0,60 |
Выводы
Оптические волокна характеризуются затуханием, уширением импульса и числовой апертурой. В системе ограниченной мощностью значение затухания в волокне более критично, чем значение уширения импульсов. От величины NA зависят потери при вводе мощности от источника излучения в волокно (КПД ввода), так что этот параметр важен в системе, ограниченной мощностью. Для длинных высокоскоростных линий уширение импульса может представлять главный интерес, а потери – иметь второстепенное значение.
Отметим и кратко прокомментируем подходы, которые существуют для выбора подходящего волокна.
1. Многомодовые ступенчатые и градиентные волокна. Градиентные ОВ могут работать на более высокой скорости передачи информации, чем ступенчатые ОВ. Ввод света от источника излучения с СОВ обычно более эффективен, в то время как значения коэффициента затухания для этих типов волокон сравнимы. Градиентные ОВ разработаны для меньшего искажения импульсов. Это делает их подходящими для высокоскоростной передачи на большое расстояние.
2. Многомодовое и одномодовое распространение. Некоторые системы обеспечивают хорошие показатели с многомодовыми волокнами. Последние имеют больший диаметр и с ними проще работать, чем с одномодовыми волоконами. Преимущество одномодовых волоконных световодов в их большой информационной емкости, обусловленной отсутствием модового уширения импульса. Эти волокна следует использовать в длинных, с большой информационной емкостью, линиях.
3. Материалы. Выбор делают среди полностью стеклянных, стеклянных с пластмассовой оболочкой и полностью пластмассовых волокон. Стекло имеет самое низкое затухание. Его выбирают для длинных линий. Хотя волокна типа кварц/полимер имеют более высокие потери, их большая числовая апертура обеспечивают высокую эффективность соединения с источником. Волокна типа кварц/полимер используются для умеренно длинных линий. Пластмассовые волокна вносят большое затухание. Однако присущие им большие диаметры сердцевины и высокие числовые апертуры делают их удобными и эффективными для коротких линий. рассмотренных в этой главе.
В табл. 2.2 представлены числовые данные наиболее важных параметров различных классов волокон, литературе могут быть найдены данные несколько отличные от табличных.
Таблица 2.2 – Параметры оптических волокон
Тип ОВ |
2а, мкм |
NA |
a, дБ/км |
t, нс/км |
f-3дБ х L, МГц х км |
Тип ИИ |
l, нм |
Многомодовые | |||||||
Кварц/кварц | |||||||
СОВ |
50 |
0,24 |
5 |
15 |
33 |
СД |
850 |
ГОВ |
50 |
0,24 |
5 |
1 |
500 |
ЛД |
850 |
ГОВ |
50 |
0,2о |
1 |
0,5 |
1000 |
СД, ЛД |
1300 |
Кварц/полимер | |||||||
СОВ |
200 |
0,41 |
8 |
50 |
10 |
СД |
800 |
Полимер/полимер | |||||||
СОВ |
1000 |
0,48 |
200 |
- |
- |
СД |
580 |
Одномодовые | |||||||
СОВ |
5 |
0,10 |
4 |
< 0,5 |
> 1000 |
ЛД |
850 |
10 |
0,10 |
0,5 |
0,006 |
83000 |
ЛД |
1310 | |
10 |
0,10 |
0,2 |
0,006 |
83000 |
ЛД |
1550 | |