Вносимые потери

Коэффициент передачи оптической мощности D при торцевом соединении определяется как , где и соответственно интенсивности излучения на входе и выходе соединения. Обычно вносимые потери зависят от типа волокна (многомодовое или одномодовое), типов и качества соединителей и составляют от 0,2 до 0,5 дБ. Вносимые потери можно разбить на две категории: внутренние и внешние потери.

Внутренние потери определяются факторами, которые невозможно контролировать (достичь их улучшения при заделке волокна в соединитель), а именно парной вариацией диаметров сердцевин, показателей преломления, числовых апертур, эксцентриситетов сердцевина/оболочка и концентричности сердцевины у волокон с разных сторон. Все эти потери следует учитывать аддитивно. На внутренние потери влияет технология производства волокна, а не конструкция соединителя.

Потери из-за вариации показателей преломления являются следствием френелевского рассеяния и определяются в простейшем случае для волокна со ступенчатым профилем как , дБ, где и - показатели преломления волокон. Эти потери пропадают только при равенстве показателей преломления. Потери при вариации апертур возникают в том случае, если апертура волокна, передающего сигнал , больше апертуры волокна, принимающего сигнал , и определяются как , дБ. При апертурные потери не возникают. Потери при вариации диаметров возникают, когда диаметр передающего волокна меньше диаметра принимающего, и определяются соотношением , дБ, где и - диаметры передающего и принимающего волокон, соответственно. При потери не возникают.

Соединение волокон 62,5/125 и 50/125. В настоящее время существуют два основных широко распространенных стандарта многомодового градиентного волокна. Многомодовое волокно получило наибольшее распространение в локальных сетях. Если свет распространяется из волокна 50/125 в волокно 62,5/125, то потери интенсивности света не происходит. Если же свет переходит из волокна 62,5/125 в волокно 50/125, то только до интенсивности света будет во втором волокне, что соответствуеу потерям 1,94 дБ. Этот факт обычно учитывается при производстве оптических приемопередатчиков – светодиод передатчика рассчитан на волокно меньшего диаметра, а приемник в этом же устройстве на волокно большего диаметра.

Более того, многие сетевые стандарты закладывают большой запас по затуханию. Например, стандарты физического уровня на многомодовое волокно FDDI, Fast Ethernet (100 Base-FX) рассчитаны на максимально допустимое затухание в линии до 11 дБ при максимально допустимом расстоянии 2 км. Если учесть, что потери в кабеле составляют 3 дБ/км, а в соединителе с однотипными волокнами – 0,5 дБ, то один дополнительный переход с 62,5 на 50 мкм, вносящий затухание 2 дБ, не будет критичным даже при максимальной длине кабельного участка.

Соединение многомодового и одномодового волокон. Еще большие внутренние потери (примерно 16 дБ) возникают при сопряжении многомодового и одномодового волокна, когда свет распространяется из первого во второе волокно.

Внешние потери – это потери, которые являются следствием несовершенства как самой конструкции соединителя, так и процесса сборки оптического шнура. Внешние потери зависят от таких факторов как: механическая нестыковка (угловое смещение , радиальное смещение L, осевое смещение S); шероховатости на торце сердцевины; загрязнение участка между торцами волокон рис. 1.9. Некачественная полировка торцов

Θ

L

а) угловое смещение б) радиальное смещение

S в) осевое г) френелевское рассеяние

смещение на неоднородностях

Рис.1.9. Главные причины внешних потерь в соединителе.

волокон, а также трение, возникающее при многократном переключении соединителей, имеющих физический контакт, может привести еще к одному типу потерь – потерь, связанных с рассеянием на микротрещинах.

Обычно суммарные потери в соединителе не превышают 0,3-0,4 дб для одномодового и многомодового волокон. При этом более жесткие требования предъявляются к качеству одномодового соединителя.