Száloptikai csillapítás (vesztés), a csillapítás okai és fejlesztései

Mi az a száloptikai csillapítás (száloptikai veszteség)

A száloptikai csillapítás (száloptikai veszteség) arra a jelenségre utal, hogy a fény intenzitása különböző tényezők hatására fokozatosan csökken, ahogy az átviteli távolság nő, amikor az optikai jelet optikai szálon továbbítják.
A csillapítás az optikai szál egyik fő átviteli jellemzője.
Általában a száloptikai csillapítás és a száloptikai veszteség kifejezéseket felcserélhetően használják.

 

Csillapítási (vesztési) tényező

Tudjuk, hogy a kommunikációs folyamat befejezéséhez az optikai jel továbbítása mellett a vevő oldalon lévő optikai jelet megfelelően kell venni és pontosan demodulálni.

A szálcsillapítás hatására az optikai jelek fokozatosan energiát veszítenek az átvitel során, ami befolyásolja a jel minőségét és távolságát. Az optikai jel hatékony átvitele érdekében az optikai szál veszteségét a lehető legnagyobb mértékben csökkenteni kell.

Célunk az optikai veszteség csökkentése, tehát mennyire alacsony az alacsony?

Hogyan mérjük a szálgyengülést (veszteséget)?

Az optikai veszteség jellemzői a veszteségi (csillapítási) együtthatóval mérhetők, amely a szál egységnyi hosszára eső csillapítás dB/km-ben.

= 10*napló(Tű / Pout) / L

Ahol L a szál hossza, mint alaphosszegység általában km, a Pin és Pout a bemeneti és a kimeneti optikai teljesítmény.

Egy példa.

A szál hossza 100 km, a szál bemeneti optikai teljesítménye 100 mW, a kimeneti optikai teljesítménye 1 mW, számítsa ki a szál csillapítási együtthatóját.

Hozd a képletet: {{0}}*log(100/1) / 100, megkaphatod a szálcsillapítási együtthatót: 0,2 dB/km.

 

A csillapítás (vesztés) okai és javításának módjai

Az optikai jelátvitel az optikai szálban a szóródás, abszorpció, a hibák és egyéb tényezők miatt energiaveszteséget okoz, ami csillapítást okoz.

 

Először is, felszívódási veszteség

Az abszorpciós veszteséget száloptikai anyagok és szennyeződések okozzák a fényenergia abszorpcióján, az optikai energia hőenergia formájában a szálban fogyasztott, fontos veszteség az optikai szál veszteségében, az abszorpciós veszteség a következőket tartalmazza:

1, belső abszorpciós veszteség

A belső abszorpciós veszteség a szál anyagában rejlő veszteség, elkerülhetetlen, ez határozza meg a szál veszteséghatárát. A belső abszorpció magában a kvarcanyagban rejlik, beleértve az infravörös abszorpciót és az ultraibolya abszorpciót.

 

 

UV-abszorpció: A rövid hullámhossz-tartományban a száloptikai anyagok elektronjai elnyelik a beeső fényenergiát, hogy magasabb energiaszintre ugorjanak, ami a beeső fény energiaveszteségét okozza. Az ultraibolya abszorpciót az elektronugrás okozza, amely hatással van a száloptikai kommunikációra a 700-1100 nm hullámhosszú tartományban.
Infravörös abszorpció: a hosszú hullámhossz tartományban a fényhullám kölcsönhatásba lép a szálrácstal, és a fényhullám energiájának egy része átkerül a rácsba, ami felerősíti annak rezgését, ezáltal veszteséget okoz. Az infravörös abszorpciót a molekuláris rezgés okozza, amely hatással van a száloptikai kommunikációra a 1500-1700nm hullámhossztartományban.

 

2, Szennyeződés-abszorpciós veszteség
A szennyeződés abszorpciós vesztesége az optikai anyag vas-, réz-, króm- és egyéb szennyező ionokat, fémionokat tartalmaz, minél több a tartalom, annál nagyobb az általuk okozott veszteség, nagy hatást gyakorolnak a rövid hullámhosszokra, a hosszú hullámhosszokra a becsapódás a kisebb.
A nagy tisztaságú száloptikai anyagok használata, ezen fémionok tartalmának szigorú ellenőrzése a gyors hanyatlás elvesztését okozhatja.

A másik az OH-ionok, az OH-ionok nagyobb hatással vannak az optikai szál veszteségére. A 950nm, 1240nm, 1390nm hullámhossz közelében az abszorpciós veszteség csúcsa, hogy 1390nm a felszívódását a legsúlyosabb, ami gyakran hallható a "vízcsúcs" abszorpció.

 

 

Másodszor, szóródási veszteség

A szóródási veszteség oka az optikai szál anyagsűrűsége nem egyenletes, vagy a szál hullámvezető szerkezeti hibái, például a veszteség okozta optikai teljesítmény kiszivárgása a magból.

Az anyagszórásban a belső szórás a legfontosabb szóródás, a veszteségi teljesítmény lineárisan összefügg a terjedési mód teljesítményével. Ez az anyag atomjainak vagy molekuláinak és az anyag szerkezetének köszönhető, hogy az anyag törésmutatója inhomogenitása miatt az anyag mikroszkopikus inhomogenitást hoz létre, amelyet az átvitt fényhullámok szóródása okoz. Ez a szóródás az anyag velejárója, nem küszöbölhető ki, az optikai szál veszteség legalacsonyabb határa, ebbe a kategóriába tartozik a Rayleigh-szórás.

 

Harmadszor, a sugárzás vesztesége

A sugárzási veszteséget a magburkolat határfelületén fellépő kis szerkezeti ingadozások okozzák, a veszteséget a szálon belüli hullámvezető egyenetlen szerkezete okozza.

Az átvitt energia egy része kisugárzik a szálmagból, ha a szálszerkezet szabálytalan, és sugárzási mód lesz, így a veszteség nő.

Ez a veszteség a gyártástechnológia fejlesztésével csökkenthető.

 

Negyedszer, hajlítási veszteség

A hajlítási veszteség az a veszteség, amelyet a száloptikai tengely hajlítása okoz.

Bármely szabad szemmel látható szál tengelye egyenes vonalú eltolás esetén hajlításnak vagy makrohajlításnak nevezzük.

A szálhajlítás a szálon belüli üzemmódok közötti csatolást okoz, amikor az energia terjedési mód sugárzási módba vagy szivárgási módba kapcsolva hajlítási veszteség lép fel. Ez a veszteség exponenciálisan növekszik a görbületi sugár csökkenésével.

A veszteség másik típusa a szál tengelye, amely véletlenszerű mikron szintű oldalirányú elmozdulást eredményez, amelyet mikro-hajlítási veszteségnek neveznek. A mikrohajlítás oka az optikai szál a bevonatban, kábelben, extrudáló köpenyben, szerelési és egyéb folyamatokban, a szál túlzott egyenetlen oldalnyomásnak vagy hosszanti feszültségnek van kitéve, vagy optikai szál gyártása a bevonatréteg vagy a köpeny hőmérséklet-tágulása miatt az optikai szál együtthatója nem ugyanaz, stb.

A hajlítási veszteséghez az optikai vezetékek alacsony hajlítási veszteségű kábelt használhatnak, vagy szigorúan követhetik a kábelfektetésre vonatkozó ipari szabvány előírásait, az optikai kábel hajlítási sugarának ésszerű szabályozását, amennyire lehetséges, a hajlítási veszteség csökkentése érdekében.

 

Közel 10 éve szakosodtunk az optikai kábelek üzletágára, és hosszú távú partnerségünkkel számos jól ismert ügyfelet szereztünk szerte a világon. Ha felkeltette érdeklődését szálaink, forduljon hozzám.

 

 

Érintkezés: