4.7. Расчет уровня затухания оптического волокна

В задачу конструирования входит сохранение исходного затухания оптического волокна как при изготовлении кабельного изделия, так и в широком диапазоне условий прокладки и окружающей среды.

Опыт создания оптических кабелей показывает, что их затухание превосходит затухание оптического волокна, на базе которого этот оптический кабель изготовлен. Если коэффициент затухания волокна обозначить αОВ (2.74), то коэффициент затухания оптического кабеля:

. (4.131)

Согласно [2] дополнительный показатель затухания α' состоит из суммы отдельных показателей. Существуют по крайней мере семь видов парциальных составляющих коэффициента затухания

, (4.132)

а именно:

— возникает вследствие приложения к оптическому волокну термомеханических воздействий в процессе изготовления кабеля, при этом создаются внутренние напряжения;

— следствие температурной зависимости коэффициента преломления материала оптического волокна;

— вызывается микроизгибами оптических волокон, механизм их влияния на затухание связан с рассеянием энергии на излучение и с появлением локальных микронапряжений;

— следствие нарушения прямолинейности оптического волокна (скрутка), а также нерегулярных макроизгибов, вызванных случайным отклонением от прямолинейности, например, при прокладке кабеля или при воздействии внешних усилий;

— результат кручения оптического волокна относительно его оси, приводящий в свою очередь к появлению осевых напряжений скручивания;

— возникает вследствие неравномерности покрытия оптического волокна и температурных воздействий на волокно и на конструктивные элементы оптического кабеля, приводящих в случае жесткой связи (укладки) волокна (ОВ ПЗО) с защитной оболочкой к локальным напряжениям в волокне; приращение затухания этого вида может существенно проявиться при значительных изменениях температуры окружающей среды в процессе хранения или эксплуатации;

— следствие потерь в защитной оболочке оптического волокна, которые в свою очередь обязаны «туннельному эффекту» и различным неоднородностям, обусловливающим эффект рассеяния энергии.

Составляющие не появляются одновременно во всех конструкциях ОК. Например, в ОК со свободной укладкой волокон d6 отсутствует. Таким образом, дополнительные потери определяются в основном процессами рассеяния энергии на неоднородностях, возникающих вследствие перечисленных влияний, и частично увеличением потерь на поглощение энергии. Причиной увеличения потерь на поглощение являются остаточные осевые и поперечные напряжения в оптическом волокне, могущие возникнуть при изготовлении кабеля.

В [2] дано подробное описание свойств каждой составляющей. В целом дополнительное затухание не должно превышать αОВ более, чем на (40 — 50) % [20].

Волоконно-оптические кабели и линии связи


*****
© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.