Волокно-оптические линии связи

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Университет «МИРАС»

Кафедра «Радиоэлектроника и телекоммуникация »

МЕТОДИЧЕСКОЕ РУКОВОДСТВО К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ ПО ДИСЦИПЛИНЕ НАПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ

Тема: «ВОЛОКОННО ОПТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ СВЯЗИ»

ШЫМКЕНТ 2011

Практическая работа

Тема: расчет параметров многомодового оптического кабеля Цель работы: научиться рассчитывать параметры многомодового оптического кабеля световод кабель оптический электромагнитный

Задание

Поясните принцип передачи электромагнитной энергии по световоду и укажите основные преимущества световодов перед другими видами линий передачи. Начертите структурную схему волоконно-оптической системы передачи и поясните назначение основных узлов этой схемы.

Поясните одномодовый и многомодовый режимы работы световодов и условия их возникновения.

Проведите расчет параметров многомодового оптического кабеля связи согласно исходным данным в таблице.Индивидуальное задание вы можете получить у преподавателя.

Методические указания по выполнению работы и пример расчета параметров многомодового оптического кабеля

На первые три вопроса необходимо ответить письменно, пользуясь конспектом лекций, данным сайтом или любой другой литературой. Список рекомендуемой литературы вы можете найти в разделе Литература. Пример ответа на четвертый вопрос смротрите ниже.

Пример расчета многомодового оптического кабеля

Исходные данные

Диаметр сердечника волокна 2а=50мкм=d.

Диаметр оболочки волокна 2в=125мкм.

Показатель преломления сердечника n1=1,53.

Показатель преломления оболочки n2=1,5.

Длина волны  =1,3 мкм

Длина линии 1=10 км

Волновое сопротивление Zв=376,7 Ом.

При расчете многомодового оптического кабеля Вам необходимо будет рассчитать целый ряд параметров: апертуру, нормированную частоту, число мод, критическую длину и частоту, дисперсию, полосу пропускания и границы изменения волновогосопротивления. Следует понимать физическую сущность перечисленных выше параметров.

1. Рассчитаем числовую апертуру

Числовая апертура в реальных условиях Na=0,2…0,3.

2. Режим работы волоконного световода характеризуется обобщенным параметром V-нормированной (характеристической) частотой. Она зависит от радиуса сердцевины, длины волны и показателей преломления сердцевины и оболочки. Если V<2,4 то режим одномодовый.

Нормированная частота =

3. Число мод (волн) в световоде фиксировано и зависит от соотношения диаметра сердцевины (2а) и длины волны (), причем,  -мкм, т. е. f= С увеличением диаметра число передаваемых мод резко возрастает и при d=50мкм световод многомодовый, а при d=8…10мкм-- одномодовый. Число волн (мод)

4. При определенной длине волны наступает такой режим, когда волна падает на оболочку световода и отражается перпендикулярно. В световоде устанавливается режим стоячей волны, и энергия вдоль световода не передается. Вот для чего необходимо рассчитывать критическую частоту и критическую длину волны. Если в волоконном световоде распространяются волны с длиной меньшей, чем диаметр сердцевины световода (<d), наблюдается многомодовый режим. Если в волоконном световоде распространяются волны, длина которых соизмерима с диаметром сердцевины световода, наблюдается одномодовый режим.

Критическая длина волны Рmn=3,832

=0,3·3,14·50·10-6/3,832·1,53=8мкм

5. Критическая частота

6. Наиболее важным параметром оптического кабеля является дисперсия.

Дисперсия-это рассеяние во времени спектральных и модовых составляющих оптического сигнала. Дисперсия приводит к увеличению длительности импульса при прохождении по оптическому кабелю.

Относительное значение разности коэффициентов преломления:

= ==0,02

7. Дисперсия световода: (l=10км) ==10,2

=10,2

От дисперсии зависит параметр F (пропускная способность), а он определяет полосу частот, пропускаемую световодом, и от него зависит объем информации, который можно передать по оптическому кабелю. Дисперсия не только ограничивает частотный диапазон использования световодов, но и существенно снижает дальность передачи по оптическому кабелю, так как чем длиннее линия, тем больше дисперсия и больше уширение импульса.

Полоса пропускания

8. Границы изменения волнового сопротивления

ТЕСТ

1. Показатель преломления сердечника n1 должен быть

1. Больше показателя преломления оболочки n2

2. Меньше показателя преломления оболочки n2

3. Равен показателю преломления оболочки n2

2. Число мод зависит

1. От соотношения диаметра и длины волны

2. От величины волнового сопротивления

3. От дисперсии

3. Постоянный показатель преломления имеет сердечник

1. Градиентного световода

2. Многомодового световода

3. Ступенчатого световода

4. Дальность передачи сигнала по световоду ограничивается

1. Его геометрическими размерами

2. Затуханием и дисперсией

3. Длиной волны

5. Дисперсия

1. Уменьшение оптической мощности сигнала

2. Рассеивание световой энергии за счет примесей материала

3. Увеличение длительности принимаемых импульсов

ОТВЕТЫ

ОТВЕТЫ НА ТЕСТ

1. Показатель преломления сердечника n1 должен быть больше показателя преломления оболочки n2 (1.1)

2. Число мод зависит от соотношения диаметра световода и длины волны (2.1)

3. Постоянный показатель преломления имеет сердечник ступенчатого световода (3.3)

4. Дальность передачи сигнала по световоду ограничивается затуханием и дисперсией (4.2)

5. Дисперсия-увеличение длительности принимаемых импульсов (5.3)

Законы оптики

В оптической связи с помощью волоконных световодов используется инфракрасный диапазон длин волн от 800 нм до 1700 нм ().

Электромагнитные волны распространяются в вакууме со скоростью света Со=3* м/с

Скорость света в средах с другими оптическими свойствами будет зависеть от показателей преломления данных сред n= . Показатель преломления вакуума: no = 1; воздуха nвоз ~ 1, кварцевого стекла nк.ст. ~ 1,46. Для кварцевого стекла скорость света равна

Cк.ст. = = м/с

При падении луча света на границу раздела сред в общем случае появляются отражение и преломление волны, причем в соответствии с законом Снеллиуса углы падения , отражения  и преломления  связаны следующими соотношениями: = - закон отражения;

n1 sin  = n2 sin - закон преломления

Если луч переходит из оптически более плотной среды в менее плотную n1 > n2, то  > . Путем увеличения угла падения можно достичь состояния, при котором преломленный луч будет скользить по границе раздела сред, не переходя в другую среду. Угол падения при котором имеет место данный эффект, называется критическим углом кр. полного внутреннего отражения. Для критического угла кр имеет место следующее отношение: sin кр=.

Очевидно, что для всех углов падения, больших критического (>кр), будут иметь место только отражения, а преломления будут отсутствовать. Это явление называется полным внутренним отражением. Поскольку вся мощность светового луча практически полностью возвращаются в область боле плотной среды, на этом эффекте основан принцип передачи оптического излучения по ОВ.

Условия полного внутреннего отражения Световод (оптическое волокно - ОВ) представляет собой диэлектрический волновод, изготовленный из материала с минимальными оптическими потерями (кварц, многокомпонентные стекла). Он имеет световедущую сердцевину (сердечник) с показателем преломления света n1, окруженную оболочкой с показателем преломления n2, причем n1>n2. Оболочка предназначена с одной стороны, для создания лучших условий отражения на границе раздела «сердечник - оболочка», а с другой стороны - для снижения излучения энергии в окружающее пространство. С целью повышения прочности и тем самым надежности волокна поверх оболочки, как правило, накладывается защитное покрытие.

Для обеспечения условия полного внутреннего отражения при распространении световых лучей необходимо: чтобы

1. переход лучей осуществлялся из среды с большей оптической плотностью в среду с меньшей оптической плотностью (n1>n2);

2. угол падения лучей должен быть больше угла полного внутреннего отражения (> кр), т.е. обеспечить ввод излучения в торец волокна под углом меньше или равным.

Угол  между оптической осью и одной из образующих светового конуса - лучей, падающих в торец ОВ, для которых в дальнейшем выполняется условие полного внутреннего отражения, носит название апертура ОВ.Физически апертура характеризует эффективность ввода оптического излучения в ОВ, а для ее числовой оценки используется понятие числовой апертуры (NA). Числовая апертура для ступенчатого волокна равна

Из последнего выражения видно, что с увеличением разности показателей преломления сердечника и оболочки значение NA возрастает и, следовательно, улучшается эффективность ввода излучения в ОВ.

Параметры световодов (ОВ)

Основные параметры

Показатель преломления сердечника n1 и оболочки n2

Относительная разность показателей преломления =0,003…0,01.

Нормированная частота V Она зависит от диаметра сердечника (d), числовой апертуры (NA), стекла сердечника и длины волны. Нормированная частота является безразмерной величиной: .

Число (N) мод, распространяемых в сердечнике, зависит от этого параметра и для любого профиля показателя преломления, описываемого по степенному закону, приблизительно равно: , где g-показатель степени профиля.  режим одномодовый (для ступенчатых световодов), многомодовый (для градиентного с параболическим показателем преломления).

Критическая частота

Критическая длина волны ,

где Рmn - табличный параметр, характеризующий тип волны (моду).

Длина волны отcечки - минимальная длина волны, при которой в волокне распространяется фундаментальная мода

Профиль показателя преломления это функция зависимости показателя преломления (n) ОВ от радиуса (r) - n=f(r). Распространение мод в ОВ зависит от формы профиля распределения показателя преломления -, где r-текущий радиус, n0 -показатель преломления вдоль оси волокна, приблизительно равный 1,5, g = 1 - треугольный профиль; g = 2 - параболический профиль; g ступенчатый профиль. Лишь у ОВ со ступенчатым профилем показатель преломления n(r)=n1 в стекле сердечника остается постоянным.

Световоды с параболическим профилем называются градиентными, с g ступенчатыми.

Затухание

Затухание (ослабление) - уменьшение оптической мощности сигнала при его передаче по волокну. Затухание волоконного световода обуславливается главным образом физическими процессами - поглощением и рассеянием. Причины поглощения света в волокнах различны, и некоторых из них избежать нельзя, поскольку они являются внутренними свойствами самого кварца и используемых легирующих добавок, некоторые же причины вызваны примесями в стекле. Потери состоят из собственного поглощения с.в материале сердечника и поглощения из-за наличия в сердечнике примесей пр. Рассеяние относится к свету, отклонённому с пути, по которому он распространяется. При рассеянии света в волокне, лучи расходятся в новых направлениях, и часть из которых имеет угол, превышающий предельный угол полного внутреннего отражения волокна. Эти лучи уходят из сердечника волокна в окружающее его вещество, а другие остаются в сердечнике, но изменяют направление - начинают распространяться назад к источнику. В любом случае рассеяние ослабляет свет, поскольку уводит его от изначальной мишени - приемника. Частично рассеяние неизбежно для волокна (Релеевское рассеяние), частично вызывается изгибами волокна и неоднородностями в волокне, вызванными процессом производства. Полный коэффициент затухания световода определяют из формулы , где пр учитывает потери за счет примесей, с. собственное поглощение, р потери на рассеивание, зависящие от материала световода и рабочей длины волны, к.- кабельные потери, возникающие из-за различных нарушений геометрии световода (соединения, изгибы, микроизгибы). Потери волокна зависят от длины волны оптического излучения и минимальны в диапазоне от 800нм. до1700нм. Внутри этого диапазона оптические кварцевые волокна часто работают в одном или нескольких “окнах прозрачности”. В силу исторических причин первое окно расположено вблизи 850нм, второе - вблизи 1300нм, и третье - 1550нм. Потери в первом окне максимальны, в третьем - минимальны. На графике показано три “окна прозрачности “ - каждое определяет область длин волн для нормальной работы волокна. Исторически, поскольку лазерные источники и приемники стали выпускаться для длин волн вблизи 850нм в 1979г., первые волоконные системы работали в этом диапазоне длин волн (первое окно прозрачности). Системы, работающие во втором окне прозрачности (вблизи 1310нм) начали выпускаться между 1980 и 1983гг., а системы, работающие в третьем окне прозрачности (вблизи1550нм) были внедрены в1986г. Как видно из графика, релеевское рассеяние ограничивает нижний предел потерь в левой части, а инфракрасное поглощение - в правой. Здесь также даны три окна прозрачности ОВ, из которых наименьшее затухание имеет место в третьем окне на длине волны 1,55мкм. 1 окно прозрачности используется в локальных вычислительных сетях, 2 окно используется на городских и зоновых линиях, 3 окно используется в магистральных линиях. В настоящее время в технике связи в основном применяются кварцевые ОВ, область эффективного использования которых находится в диапазоне длин волн до 1,7мкм. 4 окно прозрачности находится в диапазоне 1565…1625нм, а 5 окно прозрачности в диапазоне 1460…1530нм. На более длинных волнах в качестве материала для волокна используются галоидные, халькогенидные и фторидные стекла. По сравнению с кварцевыми волокнами они обладают большей прозрачностью и обеспечивают снижение потерь на несколько порядков. С появлением ОВ из новых материалов становится реальным создание ВОЛС без ретрансляторов. Известны проекты строительства подводной оптической линии через Атлантический океан протяженностью 6000км без ретрансляторов, в которых анализируется возможность применения ОВ из тетрафторида, изиркония и фторида бериллия. С развитием систем с мультиплексированием каналов по длинам волн используются в основном 3, 4, 5 окна прозрачности. Диапазоны волн, соответствующие этим окнам получили соответствующие наименования: 3-С стандартное, 4-L длинноволновой диапазон, 5 - S коротковолновой диапазон.

Дисперсия - это явление увеличения (уширения) длительности импульсов при их передаче на большие расстояния. Численно значение дисперсии можно определить как квадратическую разность длительностей импульсных сигналов на входе tи.вх и выходе tи.вых. световода.В одномодовых световодах отсутствует межмодовая дисперсия, в многомодовых со ступенчатым профилем преломления доминирует межмодовая дисперсия, в многомодовых с градиентным профилем преломления определяющей является материальная дисперсия. Суммарная дисперсия сигнала в световоде

.

Расчетные значения значительно отличаются от экспериментальных, поэтому на практике для определения дисперсии пользуются паспортными данными световода. Таким образом, дальность передачи по световодам ограничивается затуханием и дисперсией сигнала.

Вид дисперсии,  нс/км	Причина дисперсии	Многомодовоесо ступенчатым профилем	Одномодовое со ступенчатым профилем	Градиентный профиль
Волноводная (модовая)	фазовая скорость моды зависит от частоты (длины волны)	малое значение	возможна взаимная компенсация с материальной	малое значение
Материальная	показатель преломления материала зависит от частоты (длины волны)	2...5	1...3	0,1...2
Межмодовая	Разные моды имеют разные групповые скорости распространения	20...50	отсутствуют	лазер 0,1...0,3 светодиод 2...4

Виды многомодовых световодов (ОВ)

Многомодовое ступенчатое волокно (ММ)

Если показатель преломления сердечника (n1) одинаков по всему поперечному сечению, то говорят, что показатель преломления имеет ступенчатый профиль.

Такой волоконный световод называется световодом со ступенчатым профилем показателя преломления.

Если диаметр сердечника много больше длины волны оптической несущей, то импульс света, распространяющийся в нем, состоит из многих составляющих, направляемых в отдельных модах световода. Каждая мода возбуждается на входе световода под своим определенным углом ввода и направляется по сердечнику по своей траектории. Такой тип световода называется многомодовым.

Моды проходят разное расстояние оптического пути и поэтому приходят на выход световода в разное время. Искажения, обусловленные дисперсией времени задержки отдельных мод называется межмодовой дисперсией. Она обуславливает тот факт, что короткий световой импульс уширяется (во времени) по мере прохождения по ступенчатому световоду. Это является недостатком для оптических систем передачи информации, так как уменьшает скорость передачи и полосу пропускания

Многомодовое градиентное волокно (ММ)

В многомодовом ступенчатом волокне моды распространяются по траекториям различной длины и поэтому приходят к концу световода в разное время. Эта нежелательная межмодовая дисперсия может быть значительно уменьшена, если показатель преломления сердечника уменьшается параболически от максимальной величины у оси световода до величины показателя преломления оболочки, у границы с оболочкой. Волоконный световод с таким градиентным профилем показателя преломления, называется градиентным волоконным световодом.

Лучи света проходят по винтообразным спиральным траекториям. Они распространяются не зигзагообразно. Вследствие непрерывного изменения показателя преломления n(r) в стекле сердечника лучи непрерывно преломляются, и поэтому их направление распространения меняется, за счет чего они распространяются по волновым траекториям. Лучи колеблющиеся вокруг оси световода проходят более длинный путь, чем луч света вдоль оси световода. Однако благодаря меньшему показателю преломления в отдалении от оси оптического волокна эти лучи распространяются соответственно быстрее, благодаря чему более длинные оптические пути компенсируются меньшим временем прохождения. В результате различие временных задержек разных лучей почти полностью исчезает.

Для градиентных ОВ вводится понятие локальной числовой апертуры, которая показывает, что максимальный угол ввода оптического излучения в этом случае определяется тем, в какой точке сердцевины волокна находится вершина конуса, иными словами, захват волокном вводимого луча света зависит от того, в какой точке сердечника он вводится в градиентное волокно. Для градиентного волокна с параболическим профилем показатель преломления локальная числовая апертура определяется выражением:

Виды одномодовых световодов (ОВ)

Одномодовое ступенчатое волокно (SM)

Межмодовая дисперсия может быть полностью исключена, если структурные параметры ступенчатого световода подобрать таким образом, что в нем будет направляться только одна мода, а именно - основная мода. В диапазоне длин волн более 1300 нм эти два типа дисперсии в кварцевом стекле имеют противоположные знаки. Дисперсия материальная может быть изменена лишь незначительно с помощью других легирующих добавок. Напротив волноводная дисперсия может быть подвержена сильному влиянию за счет использования другой структуры профиля показателя преломления.

Профиль показателя преломления у стандартного одномодового волновода - ступенчатый с разностью показателя преломления ?. Для такой простой структуры профиля сумма материалаьной и волноводной дисперсии при длине волны около 1300 нм равна нулю.

Одномодовое волокно со смещенной дисперсией (DS)

Известно, что для кварцевых ОВ минимум затухания соответствует длине волны 1,55 мкм и при больших скоростях передачи дальность связи на этой длине волны может ограничиваться хроматической дисперсией, поэтому для ее снижения осуществляется выбор соответствующего профиля показателя преломления. Так, как хроматическая дисперсия, зависит от длины световой волны и, следовательно, от ширины спектра источника излучения она нормируется в (пс/нмкм). Стандартное одномодовое волокно не обеспечивает малой дисперсии для ? = 1,55 мкм, поэтому были разработаны ОВ со смещенной дисперсией, которые отличаются конфигурацией профиля показателяпреломления.Основой для создания волокон со смещенной дисперсией является ее отрицательная волноводная дисперсия. Делая волноводную дисперсию большой и отрицательной можно скомпенсировать материальную дисперсию и сдвинуть нулевую дисперсию в длинноволновую область. Сдвиг достигается уменьшением диаметра сердечника волокна, увеличением оптической разности показателя преломления и конфигурацией профиля показателя преломления.

В результате исследований волокон со смещенной дисперсией было показано, что наилучшие показатели обеспечивают волокна с треугольным профилем, так как они обладают самофокусирующим свойствами и удерживают распространяющиеся лучи в небольшом объеме, прилегающем к оси ОВ. Зависимость дисперсии от длины волны оптического излучения одномодовых ОВ показана на графике.

Из графика видно, что хроматическая дисперсия у стандартного волокна на длине волны 1550 нм составляет около18 пс/нскм. Оптические потери у одномодовых волокон на длине волны 1550 нм приблизительно в два раза меньше чем потери на длине волны 1310 нм. Сдвиг длины волны нулевой дисперсии на длину волны 1550 нм позволяет извлечь выгоду из этих малых оптических потерь и не получить при этом большого расплыва расплывания импульсов.

Одномодовое волокно с ненулевой смещенной дисперсией (NZDS)

В современных системах с волновым (спектральным) уплотнением (DWDM), и с оптическим усилением, компенсация дисперсии представляет более сложную задачу, так как мощность оптических усилителей достаточна для того, чтобы создавать нелинейные эффекты в одномодовом волокне. Использование волокон DS решает проблемы, связанные с хроматической дисперсией на длине волны 1550нм, к сожалению, оно не подходит для использования в DWDM системах из-за так называемого эффекта смешения четырех волн и других нелинейных явлений. Поэтому второй целью компенсации хроматической дисперсии является ограничение искажений, вызываемых этими нелинейными явлениями. Снижение эффекта смешения четырех волн может быть достигнуто наличием в волокне небольшого (не нулевого) уровня хроматической дисперсии. Поэтому было разработано одномодовое волокно с ненулевой смещенной дисперсией (NZDS).

Примером может служить волокно LS фирмы Corning, которое имеет небольшую отрицательную хроматическую дисперсию (1 - 6 пс/нм км) в диапазоне длин волн от 1530нм до 1565нм или волокно True Wave фирмы Lucent Technologies, которое имеет небольшую положительную хроматическую дисперсию в этом же диапазоне длин волн Системы DWDM работают в третьем (длина волны от1530 до 1565 нм) окне прозрачности. Появлялись системы, использующие также четвертое окно (длина волны от 1565 - 1620 нм).

Волокна NZDS дают возможность работать в этом, значительно более широком диапазоне длин волн благодаря тому, что в результате ряда усовершенствований кривая зависимости дисперсии от длины волны у этих волокон более гладкая и пологая. Гладкость и пологость этой кривой улучшают характеристики волокна благодаря тому, что исключается необходимость решения сложной проблемы компенсации дисперсии.

Изготовление световодов

Сверхчистое кварцевое стекло обычно изготавливается путем осаждения SiO2 из паровой фазы посредством окисления легколетучего соединения тетрахлорида кремния SiCl4 с выделением газообразного хлора. Непрямой способ с использованием SiCl4 выбран потому, что, в противоположность природному SiO2, это соединение может быть получено в очень чистом виде путём дистилляции. Уравнение реакции имеет вид:

17000С SiCl4 + O2  SiO2 + 2Cl2.

Волоконные световоды, используемые для оптической связи, производятся в настоящее время по этой технологии. Он может быть “ отрегулирован “ путем соответствующего легирования, то есть добавления определенного количества оксидов во время осаждения из газовой фазы. Например, при введении фтора ( F ) или триоксида бора ( B2O3 ) может быть достигнут меньший показатель преломления, а при добавлении диоксида германия (GeO2) или пентаксида фосфора (P2O5) получают более высокий показатель преломления, такой, какой требуется для стекла сердечника оптического волокна. Световоды обычно изготавливаются в ходе нескольких технологических операций, с тем чтобы целенаправленно оптимизировать механические, геометрические и оптические характеристики световода. Почти при всех современных способах сначала производится заготовка. Она представляет собой стеклянный стержень, состоящий из стекла сердечника и стекла оболочки. Если рассматривать поперечное сечение такой заготовки, то по нему в увеличенном масштабе видны геометрические размеры и профиль показателя преломления световода, который может быть сделан из заготовки. При сильном нагреве одного конца происходит вытяжка заготовки в волоконный световод, при этом одновременно наносится покрытие, являющееся его защитной оболочкой. Производство заготовки по методу внешнего парофазного осаждения осуществляяется в два этапа. Сначала затравочный стержень из графита вращается вокруг своей продольной оси, будучи закрепленным в станке с вращающимся держателем, и нагревается снаружи в пределах узкой зоны с помощью кислородно - водородной газовой горелки. Кислород вместе с другими легирующими добавками, необходимыми для обеспечения нужного профиля показателя преломления, например с металлогалогенидами, подаются в горелку и там преобразуются в соответствующие оксиды. Они образуют малые порошкообразные частицы, которые осаждаются на вращающемся стержне. Если стержень также перемещается вдоль продольной оси на всю длину, то получается слоистая пористая стеклянная заготовка. Каждый слой может легироваться по - разному, т. е. к основному материалу может быть добавлено определенное количество примеси. Как только будет осаждено достаточное количество слоев для сердечника и оболочки световода, процесс останавливается и пористая цилиндрическая заготовка снимается с затравочного стержня. На втором этапе этого метода трубчатая заготовка позонно нагревается по своей длине. При температуре от 1400 до 16000С она сжимается (подвергается усадке) и превращается в твердый прозрачный (без пузырьков) стеклянный стержень - заготовку, в которой внутреннее отверстие по центру уже не существует. Во время остеклования заготовка постоянно омывается газообразным хлором для сушки, чтобы удалить из стекла по возможности все следы воды, так как в противном случае следует ожидать больших величин затухания. Вытягивание волокон. Для вытягивания волокна заготовка закрепляется в патроне вытяжной установки. Положение патрона в вертикальном направлении регулируется с помощью подающего механизма. Нижний конец заготовки нагревают до температуры 20000С с помощью нагревательного элемента, так что можно вытягивать волокно вниз из плавящейся заготовки. Для того чтобы диаметр волоконного световода оставался постоянным и требуемой величины, необходимо обеспечить возможность точной регулировки скорости вытяжки (обычно 300м/мин) и подающего механизма с помощью системы автоматического управления. Во время вытягивания геометрические соотношения стекла сердечника и оболочки остаются неизменными, хотя уменьшение диаметра заготовки по отношению к диаметру волоконного световода возможно в соотношении 300:1. Таким образом, профиль показателя преломления остается неизменным. Непосредственно за измерительным прибором для контроля диаметра вокруг волокна наносится защитное покрытие, которое предназначено для улучшения прочности волоконного световода и для защиты от микроизгибов. После покрытия световод проходит по системе роликов, где он подвергается воздействию растягивающего усилия, которое может регулироваться с большой точностью. Световод должен выдерживать эту минимальную нагрузку до того, как он будет наматываться на цилиндрический барабан.

Литература

Основная

1ю Панфилов И.П., Дырда В.Е. Теория электрической связи: Учебник для техникумов. М.: Радио и связь, 1991.

дополнительная

1. Линии связи / И. И. Гроднев, С. М. Верник, Л. Н. Кочановский. М.: Радио и связь, 2002.

2. Оптические кабели / Ю. Т. Ларин, И. И. Теумен. М.: Энергоиздат, 2001.

3. Волоконно-оптические линии связи / И. И. Гроднев. М.: Радио и связь, 2003.

4. Волоконная оптика. Компоненты, системы передачи, измерения/Иванов А.Б. М.: Мир, 2001.

5. Потапов В.Т. Новые типы оптических волокон для высокоскоростных систем передачи// Информационный бюллетень "Фотон-Экспресс", декабрь 2001, № 17.

6. Потапов В.Т. Эволюция оптических волокон и кабелей // Информационный бюллетень "Фотон-Экспресс", март 2002, № 24.с.7-11.:ил.

7. Монтаж, восстановление и измерение волоконно-оптических кабелей ВОЛП ЖТ: Учебное иллюстрированное пособие. М.: Маршрут, 2003.

Ресурсы Internet.

http://www.globaloptical.ru./info.html.com/.

http://www.leghtwave-russia.com/.

http://www.fti-optronic.com/.

http://kunegin.narod.ru/ref7/fiber/index.htm.

http://www.intg.ru/articles/n/focl30.shtm.

Размещено на Allbest.ru