Мощность и потери оптического сигнала

Мощность оптического сигнала измеряется в логарифмических единицах дБм (децибел к милливатту): уровню 0 дБм соответствует сигнал с мощностью 1 мВт.

Потери сигнала в каком-либо элементе являются затуханием.

Тогда большее затухание будет соответствовать и большим потерям сигнала. По мере распространения луча происходит его затухание, вызванное рассеянием и поглощением.

Поглощение – преобразование в тепловую энергию происходит во вкраплениях примесей; чем чище стекло, тем эти потери меньше.

Рассеяние – выход лучей из световода – происходит в изгибах волокон, когда лучи более высоких мод покидают волокно.

Рассеяние происходит и в микроизгибах, и на прочих дефектах поверхности границы сред.

Интересно
Для волокна указывают погонное затухание (дБ/км), и для получения значения затухания в конкретной линии погонное затухание умножают на ее длину. Затухание имеет тенденцию к снижению с увеличением длины волны, но при этом зависимость не монотонна, что видно из графика на рисунке 4.4.

На нем видны окна прозрачности многомодового волокна в областях с длинами волн 850 и 1 300 мкм. Для одномодового волокна окна находятся в диапазонах около 1 300 и 1 500–1 600 мкм.

Естественно, что с целью повышения эффективности связи аппаратура настраивается на длину волны, находящуюся в одном из окон.

Одномодовое волокно используется для волн 1 550 и 1 300 нм, при этом типовое погонное затухание составляет 0,25 и 0,35 дБ/км соответственно.

Многомодовое волокно используется для волн 1 300 и 850 нм, где погонное затухание – 0,75 и 2,7 дБ/км.

Мощность и потери оптического сигнала

В оптической передаче самые сложные задачи связаны с концами и стыками волокон.  Это генерация световых импульсов и ввод их в волокно, прием и детектирование сигналов, и просто соединение отрезков волокон между собой.

Луч, падающий на торец волокна, входит в него не весь: он частично отражается обратно, часть проходящей энергии рассеивается на дефектах  поверхности торца, часть «промахивается» мимо конуса, принимающего свет. То же самое происходит и на выходе луча из волокна.

В итоге каждый стык вносит потери проходящего сигнала (типовое значение 0,1–1 дБ), а уровень отраженного сигнала может находиться в пределах – 15–60 дБ.

Узнай цену консультации

"Да забей ты на эти дипломы и экзамены!” (дворник Кузьмич)