Раздел 12.2. Затухание оптического излучения в ОВ

Когда свет проходит через волокно, часть энергии теряется. Ослабление (затухание) сигнала происходит из-за нескольких факторов, среди которых важным является фактор рассеивания (scattering). Рассеивание света в волокне вызвано микроскопическими неоднородностями волокна, которые отражают и рассеивают часть лучистой энергии.

Поглощение (Absorption) - другая причина потери световой энергии. Некоторые химические примеси в волокне поглощают часть энергии, которая преобразуется в повышение температуры.

Следующий фактор, который ослабляет световой сигнал, вызван нерегулярностями или шероховатостями (roughness) на границе core-to-cladding. Мощность теряется, поскольку при шероховатой границе не выполняются условия полного внутреннего отражения. Любые микроскопические дефекты по толщине или симметрии волокна сокращают полное внутреннее отражение и оболочка (cladding) поглотит часть световой энергии.

Затухание ОВ зависит от длины волны передаваемого сигнала. Характер зависимости затухания ОВ от рабочей длины волны приведена на рис. 12.2. Данная зависимость имеет три минимума, называемые окнами прозрачности. Исторически первым было освоено первое окно прозрачности на рабочей длине волны 0.85 мкм.

Рис. 12.2. Спектральная характеристика коэффициента затухания ОВ

Первые полупроводниковые излучатели (лазеры и светодиоды) и фотоприемники были разработаны именно для данной длины волны. Коэффициент затухания в первом окне значителен и составляет единицы дБ/км. Позднее были созданы излучатели и фотоприемники, способные работать на больших длинах волн (1,3 и 1,55 мкм). Современные системы связи обычно используют второе или третье окно с малыми коэффициентами затухания. Современная технология позволяет получить ОВ с коэффициентом затухания порядка сотых долей дБ/км.

Длина усилительного участка в подобных системах, например OLC фирмы Lucent, достигает 120 км. Допускается последовательное соединение трех усилительных участков до регенерации сигналов. Таким образом, длина участка регенерации может составлять 360 км.