Лекции по Оптическим линиям связи и пассивным компонентам ВОСП   

4. Затухания в оптических кабелях и методы их измерения

4.3 Дополнительные кабельные затухания

Дополнительное затухание, обусловленное кабельными потерями (αк), состоит из суммы по крайней мере семи видов парциальных коэффициентов затухания [11]

,                                      (4.3.1)

где

α’1 –    возникает вследствие приложения к ОВ термомеханических воздействий в процессе изготовления кабеля;

α’2 –    вследствие температурной зависимости коэффициента преломления материала ОВ;

α’3 –    вызывается микроизгибами ОВ;

α’4 –    возникает вследствие нарушения прямолинейности ОВ (скрутка);

α’5 –    возникает вследствие кручения ОВ относительно его оси (осевые напряжения скручивания);

α’6 –    возникает вследствие неравномерности покрытия ОВ;

α’7 –    возникает вследствие потерь в защитной оболочке ОВ.

Таким образом, дополнительные потери определяются в основном процессами рассеяния энергии на неоднородностях, возникающих вследствие перечисленных влияний, и частично увеличением потерь на поглощение энергии. Причинами увеличения потерь на поглощение являются остаточные осевые и поперечные напряжения в ОВ, могущие возникнуть при изготовлении кабеля.

В ряде случаев микроизгибы могут существенно влиять на прирост αк. Значение потерь на одном микроизгибе может изменяться в пределах (0,01÷0,1) дБ. Приращение затухания от микроизгибов α’3 зависит от мелких локальных нарушений прямолинейности ОВ, характеризуемых смещением оси ОВ в поперечных направлениях на участке микроизгиба. Основными причинами появления микроизгибов являются локальные неосесимметричные механические усилия различного происхождения, приложенные  к очень малым участкам ОВ. К микроизгибам следует отнести такие поперечные деформации ОВ, для которых максимальное смещение оси ОВ соизмеримо с диаметром сердцевины волокна. Особенностями микроизгибов является то, что они, как правило, многочисленны, расстояние между соседними микроизгибами существенно больше их размера. Общий вклад потерь, создаваемых микроизгибами, может быть значителен. Вследствие микроизгиба происходит ограничение апертурного угла излучения, распространяющегося по ОВ, и часть энергии излучается из ОВ. Зависимость приращения затухания от микроизгиба α’3 можно определить из выражения [11]:

                                    ,                              (4.3.2)

где

k3 = 0,9 ÷ 1,0;

Nи –    число неоднородностей в виде выпуклостей со средней высотой уи на единицу длины;

а –      радиус сердцевины;

b –      диаметр оптической оболочки;

Δ –      относительное значение показателя преломления;

n1 и n2 –       показатели преломления сердцевины и оболочки;

E0 и Ec –      модули Юнга оболочки и сердцевины ОВ.



*****
Новосибирск © 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.