Расчет параметров оптического волокна SM - 9/125 фирмы Lucent Technologies

      Главной причиной возникновения поляризационной  модовой дисперсии является нециркулярность (овальность) профиля сердцевины одномодового волокна, возникающая в процессе изготовления или эксплуатации волокна. При изготовлении волокна только строгий контроль позволяет достичь низких значений этого параметра.

2 РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ  ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА  SM - 9/125 ФИРМЫ LUCENT TECHNOLOGIES 

2.1 Расчет геометрических параметров оптоволокна 

      Числовую  апертуру волокна рассчитаем по формуле (5). Подставив значения n₁=1,466, Δ=0,33 %, получим: 

      Далее из выражения (7) найдем нормированную  частоту для окна прозрачности λ=1310 нм: 

      Таким образом, на длине волны 1310 нм (в соответствии с соотношением (8)) в волокне может существовать многомодовый режим, но, как уже говорилось выше, неосновные моды быстрее затухают и при помещении волокна в кабель, который при прокладке будет испытывать изгибы, неосновные моды вырождаются и в волокне будет одномодовый режим. 

2.2 Определение длины волны отсечки 

      Как уже говорилось выше, различают волоконную и кабельную длину волны отсечки. Кабельная определяется экспериментально. Рассчитаем волоконную длину волны  отсечки из выражения (12). 

      Учитывая, что кабельная длина волны отсечки смещена относительно волоконной в сторону более коротких длин волн, это еще раз подтверждает, что на длине волны 1310 нм в волокне, помещенном в кабель будет одномодовый режим. 

2.3 Определение затухания  в оптоволокне 

      Как уже писалось выше затухание в волокне складывается из собственных и кабельных потерь. Собственные потери определим из графика на рисунке 5.  

      Тогда кабельные потери можно определить, как 

      Общее затухание в волокне составит 

      Как видно из графика (рисунок 5) наименьшего  значения этого показателя можно  добиться при работе на длине волны 1550 нм. 
 
 
 
 

2.4 Определение дисперсии  и полосы пропускания  волокна 

      Для одномодового режима модовая составляющая дисперсии обращается в 0. Кроме того, как видно из рисунка 7 б, хроматическая дисперсия в окне прозрачности 1310 нм тоже равна 0. Таким образом, в этом режиме в волокне будет присутствовать только поляризационная модовая дисперсия. Исходя из технических характеристик оптоволокна коэффициент поляризационной модовой дисперсии составляет Т=0,2 пс/√км. Тогда при расчете на L=100 км длины волокна, получим 

      Далее из выражения (17) найдем полосу пропускания  оптоволокна с расчетом на длину 100 км 

      С учетом того, что по техническим  характеристикам оптоволокна коэффициент  поляризационной модовой дисперсии  не превышает значения 0,2 пс/√км, величина W=220 ГГц является минимальной полосой пропускания на расстоянии 100 км. 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

      В курсовом проекте был произведен расчет основных параметров оптического волокна SM - 9/125 фирмы Lucent Technologies для окна прозрачности 1310 нм и регенерационного участка 100 км.

      На  основании расчетов очевидно, что с точки зрения затухания, для одномодовых волокон является оптимальным режим распространения в окне 1550 нм.

      Проведенные расчеты показали, что на длине  волны 1310 нм дисперсия является наименьшей (ввиду нулевой хроматической дисперсии и отсутствия модовой дисперсии), что и определило его использование в магистральных линиях связи.

      Кроме того, из расчетов видно, что в окне прозрачности 1310 нм в одномодовом  волокне может существовать многомодовый режим, но с учетом помещения волокна  в кабель, который при прокладке неизбежно претерпевает изгибы, неосновные моды вырождаются, и устанавливается одномодовый режим.

      К вышесказанному еще можно добавить что в качестве основного стандарта  оптических волокон для наземных магистральных линий связи компанией  ОАО «Ростелеком» был выбран стандарт ITU-T G.652, то есть одномодовые оптические волокна в окне прозрачности 1310 нм. [3]