Dyspersja i łączenie światłowodów.

Dyspersja włókna jest cechą określającą przydatność światłowodu do transmisji długodystansowej. Dyspersja światłowodu powoduje przenoszenie impulsów świetlnych w zniekształconej postaci. Wiąże się z różnymi prędkościami rozchodzenia się składowych harmonicznych, odzwierciedlających przesyłany impuls wejściowy.

Deformacja (poszerzenie) impulsu na skutek dyspersji chromatycznej rośnie z odległością transmisji i powyżej krytycznej długości powoduje nierozróżnialność impulsów. Na całkowitą dyspersję światłowodu składają się:

dyspersja modowa (nie występuje dla włókien jednomodowych, a dla gradientowych jest nieznaczna) dyspersja materiałowa, nazywana chromatyczną, spektralną lub widmową (spowodowana przesyłaniem wielu fal monochromatycznych w rdzeniu z różnymi prędkościami)
dyspersja falowodowa (wynika z częściowego wędrowania wiązki światła przez płaszcz światłowodu).

Najbardziej istotnym z efektów ograniczających zasięg transmisji światłowodowej jest tłumienie. Ze względu na kształt charakterystyki tłumiennościowej szkła kwarcowego w zależności od długości fali, kolejne generacje systemów światłowodowych wykorzystywały do transmisji fal o długościach l=850nm, l=1300nm oraz l=1550nm. Te charakterystyczne punkty nazywane są odpowiednio I, II i III oknem transmisyjnym. I okno transmisyjne zastosowano już w latach siedemdziesiątych. Za atrakcyjnością tego okna przemawia dostępność tanich źródeł światła - diod elektroluminescencyjnych, wadą jest wysoka tłumienność ograniczająca odległość transmisji do kilkunastu kilometrów. II okno transmisyjne dla fali 1300nm stosowano w latach osiemdziesiątych, wtedy bowiem opanowano technologię wytwarzania światłowodów jednomodowych o niskiej tłumienności, pozwalających na zwiększenie zasięgu transmisji do 100km. Transmisję na długości fali 1550nm (w III oknie) zastosowano w latach dziewięćdziesiątych. Opracowano wtedy wydajne lasery na taką długość fali. Tłumienność wynosząca mniej niż 0,2dB/km pozwala na transmisje na odległości do 200km.

Łączenie światłowodów

Łączenia światłowodów można dokonywać w sposób trwały lub rozłączny. Połączenia trwałe, zwane spawami światłowodowymi, umożliwiają wykonywanie długodystansowych, jednorodnych strukturalnie linii transmisyjnych między regeneratorami optycznymi. Połączenia takie, wykonywane początkowo przez klejenie powierzchni włókien zostały całkowicie wyeliminowane przez spawy termiczne, w których uzyskuje się tłumienność przejścia sygnału poniżej 0,1dB. Połączenia rozłączne są przeznaczone do przedłużania kabli światłowodowych lub ich krosowania z siecią teleinformatyczną. Zapewniają przenoszenie energii świetlnej z małymi stratami i powtarzalność parametrów w kolejnych połączeniach. Uzyskanie niskich strat przejścia wymaga precyzyjnej obróbki mechanicznej elementów złącza - prawidłowego osiowania włókna i odpowiedniego styku czół łączonych światłowodów. Końcówki włókien kabla światłowodowego, zakończone fabrycznie złączami nazywane są pigtailami, natomiast do krosowania torów światłowodowych w łącznicach telekomunikacyjnych i węzłach komutacji stosuje się krótkie odcinki światłowodowe - patch cordy - zakończone odpowiednimi złączami.

Oceń ten artykuł
(3 głosów)

Skomentuj

Jeśli podoba Ci się nasza oferta zostaw proszę swój komentarz na jej temat!