Fiiberoptiline sumbumine (kadu), sumbumise põhjused ja täiustused

Mis on fiiberoptiline sumbumine (kiudoptiline kadu)

Fiiberoptiline sumbumine (fiiberoptiline kadu) viitab nähtusele, et valguse intensiivsus väheneb järk-järgult erinevate tegurite mõjul, kui edastuskaugus suureneb, kui optiline signaal edastatakse optilises kius.
Sumbumine on optilise kiu üks peamisi ülekandeomadusi.
Tavaliselt kasutatakse termineid fiiberoptiline sumbumine ja fiiberoptiline kadu vaheldumisi.

 

Sumbumise (kao) tegur

Teame, et sideprotsessi lõpuleviimiseks peab lisaks optilise signaali edastamisele olema võimalik vastuvõtvas otsas olevat optilist signaali korralikult vastu võtta ja täpselt demoduleerida.

Kiudude nõrgenemise tõttu kaotavad optilised signaalid edastuse ajal järk-järgult energiat, mõjutades seega signaali kvaliteeti ja kaugust. Optilise signaali tõhusa edastamise tagamiseks tuleb optilise kiu kadu võimalikult palju vähendada.

Meie eesmärk on vähendada fiiberoptilist kadu, nii et kui madal on madal?

Kuidas mõõta kiudude sumbumist (kadu)?

Kiudoptiliste kadude karakteristikuid saab mõõta kao (summutus) koefitsiendiga, mis on sumbumine kiu pikkuseühiku kohta, ühikutes dB/km.

= 10*log (nööpnõel / Pout) / L

Kui L on kiu pikkus põhipikkuse ühikuna tavaliselt km, siis Pin ja Pout on vastavalt sisend ja väljund optiline võimsus.

Näide.

Kiu pikkus on 100km, kiu sisend-optiline võimsus on 100mW, optiline väljundvõimsus 1mW, arvutage kiu sumbumiskoefitsient.

Tooge valem: {{0}}*log(100/1) / 100, saate kiu sumbumise koefitsiendiks: 0,2 dB/km.

 

Sumbumise (kao) põhjused ja selle parandamise viisid

Optilise signaali edastamine optilises kius tekitab hajumise, neeldumise, defektide ja muude tegurite tõttu energiakadu, mis põhjustab sumbumist.

 

Esiteks, imendumise kaotus

Neeldumiskadu põhjustavad fiiberoptilised materjalid ja lisandid valgusenergia neeldumisel, optiline energia kius tarbitava soojusenergia kujul on optilise kiu kadu oluline kadu, neeldumiskadu hõlmab järgmist:

1, sisemine absorptsioonikadu

Sisemine neeldumiskadu on kiudmaterjalile omane kadu, mis on vältimatu, määrab kiu kadupiiri. Sisemine neeldumine on omane kvartsmaterjalile endale, sealhulgas infrapuna neeldumine ja ultraviolettkiirguse neeldumine.

 

 

UV-kiirguse neeldumine: Lühikese lainepikkuse vahemikus neelavad kiudoptiliste materjalide elektronid langeva valguse energiat, et hüpata kõrgemale energiatasemele, põhjustades langeva valguse energiakadu. Ultraviolettkiirguse neeldumise põhjustab elektronide hüpe, mis mõjutab kiudoptilist sidet lainepikkuse 700–1100 nm piirkonnas.
Infrapunane neeldumine: pikas lainepikkuste vahemikus interakteerub valguslaine kiudvõrega ning osa valguslaine energiast kandub võrele, mis intensiivistab selle vibratsiooni, põhjustades seega kadu. Infrapuna neeldumise põhjustab molekulaarne vibratsioon, mis mõjutab fiiberoptilist sidet lainepikkuse piirkonnas 1500-1700nm.

 

2, lisandite neeldumise kadu
Lisandite neeldumiskadu on see, et fiiberoptiline materjal sisaldab rauda, ​​vaske, kroomi ja muid lisandite ioone, metalliioone, mida rohkem sisu, seda suurem on nende põhjustatud kadu, neil on suur mõju lühikestele lainepikkustele, pikkadele lainepikkustele. seda väiksem.
Kõrge puhtusastmega fiiberoptiliste materjalide kasutamine ja nende metalliioonide sisalduse range kontroll võib põhjustada nende kiire languse.

Teine on OH-ioonid, OH-ioonidel on suurem mõju optilise kiu kadu. Aastal 950nm, 1240nm, 1390nm lainepikkuse lähedal neeldumiskadu tipp, kuni 1390nm neeldumise kohta kõige tõsisem, mis on sageli kuulnud "vee tipp" neeldumist.

 

 

Teiseks hajuv kadu

Hajumiskadu on tingitud kiudoptilise materjali tiheduse ebaühtlusest või kiudude lainejuhi struktuurilistest defektidest, nagu kao põhjustatud optilise võimsuse leke südamikust.

Sisemine hajumine on materjali hajumise kõige olulisem hajumine, kaduvõimsus on lineaarselt seotud levirežiimi võimsusega. See on tingitud materjali aatomitest või molekulidest ja materjali struktuurist materjali murdumisnäitaja ebahomogeensusest, mistõttu materjal tekitab mikroskoopilist ebahomogeensust, mis on põhjustatud edastatavate valguslainete hajumisest. See hajumine on materjalile omane, seda ei saa kõrvaldada, see on sellesse kategooriasse kuuluv optilise kiu kadude madalaim piir, Rayleighi hajumine.

 

Kolmandaks, kiirguse kadu

Kiirguskadu on tingitud väikestest struktuursetest kõikumistest südamiku katte liidesel, mis on põhjustatud kiu sees oleva lainejuhi ebaühtlasest struktuurist.

Osa edastatavast energiast kiirgatakse kiu südamikust välja, kui kiu struktuur on ebakorrapärane ja muutub kiirgusrežiimiks, nii et kadu suureneb.

Seda kadu saab vähendada tootmistehnoloogia täiustamisega.

 

Neljandaks, paindekaotus

Paindekadu on fiiberoptilise telje paindumisest põhjustatud kadu.

Mis tahes palja silmaga nähtavat kiudude telge sirgjoonelise nihke jaoks nimetatakse painutamiseks või makropainutamiseks.

Kiu painutamine põhjustab kiu sees olevate režiimide vahelist sidet, kui energia levimisrežiim on ühendatud kiirgusrežiimi või lekkerežiimiga, tekib paindekadu. See kadu suureneb eksponentsiaalselt, kui kõverusraadius väheneb.

Teist tüüpi kadu on kiu telg, mis tekitab juhusliku mikronitaseme külgnihke seisundi, mida nimetatakse mikropaindekadudeks. Mikropainutamise põhjuseks on optiline kiud kattekihis, kaablis, ekstrusioonikestas, paigalduses ja muudes protsessides, kiud on allutatud liigsele ebaühtlasele külgsurvele või pikisuunalisele pingele või optilise kiu tootmine kattekihi või ümbrise temperatuuri paisumise tõttu. optilise kiu koefitsient ei ole sama jne põhjustatud.

Paindekadude jaoks võivad fiiberoptilised liinid kasutada väikese paindekaoga kaablit või järgida rangelt tööstusharu standardseid kaabli paigaldamise spetsifikatsioone, kiudoptilise kaabli painderaadiuse mõistlikku kontrolli, nii palju kui võimalik paindekadude vähendamiseks.

 

Oleme peaaegu 10 aastat spetsialiseerunud kiudoptiliste kaablite ärile ja saanud pikaajalise koostööga palju tuntud kliente üle kogu maailma. Kui olete huvitatud meie kiududest, võtke minuga ühendust.

 

 

Kontakt: