Учебное пособие - Сайт кафедры Радиоэлектроники и Защиты ...

Волокно характеризуется двумя основными параметрами: затуханием и
дисперсией. Затухание измеряется в децибелах на километр (дБ/км) и определяется
потерями на поглощение и рассеяние света в оптическом волокне.
Потери на поглощение зависят от чистоты материала, а потери на рассеяние
– от неоднородности показателя преломления. Лучшие образцы волокна
имеют затухание порядка 0.15–0.2 дБ/км, разрабатываются еще более «прозрачные»
волокна с теоретическими значениями затухания порядка 0.02
дБ/км для волны длиной 2.5 мкм, где у кварца наблюдается повышенная прозрачность.
При таком затухании сигнала могут передаваться на расстояние в
сотни километров без ретрансляции (регенерации).
В качестве источника света для оптических каналов связи используются
лазеры. Однако лазер излучает не идеальное монохроматическое колебание, а
некоторый спектр длин волн. Поэтому спектральные составляющие оптического
сигнала распространяются с разными фазовыми скоростями, которые
зависят от показателя преломления. В результате происходит разброс – дисперсия
моментов прихода спектральных составляющих сигнала в точку
приема. Дисперсия приводит к искажению (расширению) формы сигнала при
его распространении в волокне, что ограничивает дальность передачи и
верхнее значение частоты спектра передаваемого сигнала.
Дисперсия волокна оценивается величиной увеличения длительности
оптического сигнала ∆ τ на один километр длины или верхней граничной
частотой модулирующего сигнала.
Волокна объединяют в волоконно-оптические кабели, покрытые защитной
оболочкой. По условиям эксплуатации кабели подразделяются на монтажные,
станционные, зоновые и магистральные. Кабели первых двух
типов используются внутри зданий и сооружений. Зоновые и магистральные
кабели прокладываются в колодцах кабельных коммуникаций, в грунтах, на
опорах, под водой. Постоянные соединения отрезков оптических волокон
между собой осуществляют свариванием, сплавлением или склеиванием в
юстировочном устройстве. Оптические разъемы (соединители) должны допускать
многократные соединения–разъединения оптических волокон. Рассогласование
волокон возникает из-за имеющихся различий в числовой апертуре,
профиле показателя преломления, диаметре сердцевины или из-за погрешностей
во взаимной ориентации волокон при их соединении.
Основными причинами излучения световой энергии в окружающее пространство
в местах соединения оптических волокон являются:
• смещение (осевое несовмещение) стыкуемых волокон (рис.
3.4,а);
• наличие зазора между торцами стыкуемых волокон (рис. 3.4,б);
• непараллельность торцевых поверхностей стыкуемых волокон
(рис. 3.4,в);
• угловое рассогласование осей стыкуемых волокон (рис. 3.4,г);
• различие в диаметрах стыкуемых волокон (рис. 3.4,д).
27