ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
108
где P
ВХ
, P
ВХ
- мощности каналируемого излучения на входе и выходе световода
длиной L, км. Если имеются различные невзаимодействующие механизмы по-
терь, то затухания складываются, т.е. B = ∑ b
i
, где b
i
- удельное затухание, вно-
симое i-м механизмом потерь.
Рассмотрим наиболее существенные из этих механизмов.
1. Фундаментальные потери, присущие материалу и принципиально неуст-
ранимые. Выделяют два вида фундаментальных потерь. Один вид - собственное
поглощение в материале световода (потери b
М
), которое в УФ-области связано с
электронными переходами между разрешёнными энергетическими уровнями
атомов, а в ИК-области - с многофотонным и колебательным возбуждением
молекул. «Хвосты» полос поглощения могут доходить до рабочего диапазона
длин волн световода, что проявится в затухании. Экспериментально установле-
но, что для кварца уже при λ ≥ 0,6 мкм УФ-поглощение становится меньше
1 дБ/км, а ИК-поглощение, эффективное при λ ≥ 8-12 мкм, при λ = 1 мкм
, вооб-
ще не сказывается.
Другой вид фундаментальных потерь – релеевское рассеяние на различного
рода нерегулярностях, приводящее к потерям b
рел
= χ
рел
λ
-4
, где постоянная χ
рел
тем меньше, чем ниже температура «замораживания» флуктуаций состава све-
товода, охлаждаемого при изготовлении.
Для кварца при его тщательной обработке экспериментально получено χ
рел
=
0,7 дБ/(км мкм
-4
), что для λ = 0,82 мкм даёт b
рел
= 15 дБ/км, а при λ = 1,55 мкм
b
рел
= 0,14 дБ/км. Следует подчеркнуть, что χ
рел
не универсальная константа, она
зависит и от выбора материала световода, и от технологии его обработки, т.е.
принципиально можно ожидать получения меньших, чем достигнуто в кварце,
релеевских потерь. Наиболее характерным моментом является сильная зависи-
мость b
рел
от λ, из чего следует, что в дальней ИК-области релеевские потери
становятся пренебрежимо малыми.
2. Примесное поглощение, обусловленное наличием примесей (потери b
ион
).
В кварце такими примесями, проявляющимися как центры окраски, являются
ионы металлов группы медь - хром, а именно медь, хром, магний, никель, желе-
зо. Однако при современных методах очистки роль примесей в кварце оказыва-
ется несущественной; значение их как центров окраски сохраняется лишь для
многокомпонентных стекол.
Значительное поглощение происходит за счёт гидроксильной группы ОН
(потери b
ОН
), но спектр этого поглощения имеет характер отдельных узких по-
лос, так что в промежутках между ними дополнительное затухание может быть
ничтожным. Основной пик колебательного возбуждения связи О-Н наблюдает-
ся при λ = 2,72 мкм, меньшие пики, обусловленные обертонами, - при длинах
волн 1,24; 0,94; 0,88; 0,72 мкм. Рабочую длину волны излучателя стремятся по-
местить между этими пиками.
3.Технологические разбросы определяющих параметров световода (потери
b
техн
): эллиптичность сердцевины, статистические флуктуации её диаметра и
показателя δ
по длине световода, нарушения выбранного закона распределения
показателя преломления по сечению сердцевины (в частности, очень часто на
оси световода наблюдается провал кривой n(r)). Всё это приводит к рассеянию
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- …
- следующая ›
- последняя »
