Затухание в оптических волокнах. Затухание в оптических кабелях. Затухание в местах соединения оптических волокон

Затухание это ослабление мощности сигнала, в результате его распространения по ОВ.

При распространении оптического сигнала внутри волокна происходит его экспоненциальное затухание, вызываемое потерей мощности Р и обусловленное различными линейными и нелинейными механизмами взаимодействия световых волн/частиц со средой волокна. Если Р₀ – мощность, вводимая в волоконный световод длиной L, прошедшая мощность Р_L определяется выражением где Р₀ –мощность, вводимая в волокно; L –длина волокна; _пз –постоянная затухания волокна.

Затухания в общем понимании обусловлены собственными потерями в ОВ _c и дополнительными потерями: = _с+ _к. Собственные потери волоконного световода состоят из потерь поглощения _п и потерь рассеяния _р.

Затухания из-за Рэлеевского рассеяния света. Затухания вследствие рассеяния вызываются несколькими механизмами. Во всех оптически прозрачных веществах свет рассеивается в результате флуктуаций показателя преломления в свою очередь возникших вследствие тепловых флуктуаций в жидкой фазе и "замороженных" при затвердевании.

Дополнительное затухание, обусловленное кабельными потерями (α_к), состоит из суммы по крайней мере семи видов парциальных коэффициентов затухания , 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.