Осцилляции потерь на стыке возрастают с увеличением длины волны.
Рис. 3
а) - радиальное смещение;
б) - угловое смещение;
в) - осевое смещение;
г) - качество торцов
Кроме того, потери на стыке зависят от относительного положения стыков. Стыки имеют тенденцию влиять на распределение мощности, и поэтому потери на конкретном стыке зависят от потерь на предыдущем (рис. 5).
Если волокно А достаточно длинное, то мощность на его конце имеет равновесное распределение. Осевое смещение на первом стыке вызывает потери части мощности на конце распределения и перераспределяет мощность к внешним краям сердечника второго волокна. Если волокно Б короче, чем требуется для восстановления равновесного распределения мощности, то осевое смещение на втором стыке вызовет большую, чем на первом стыке потерю мощности.
В одномодовых волокнах полные потери на стыке практически соответствуют сумме внешних и внутренних потерь. Более того, такие волокна имеют только одну моду, и поэтому на их стыке отсутствуют пульсации, которые наблюдались в многомодовых волокнах. При отсутствии отражения потери на стыке монотонно уменьшаются с ростом длины волны, что обусловлено ростом диаметра поля моды.
Таким образом, потери на стыке одномодовых волокон проще в анализе, измерении и воспроизведении, чем на стыке многомодовых волокон.
Если в процессе соединения оптических волокон присутствует хотя бы одно из рассмотренных смещений, то часть оптической мощности отражается от места соединения. Такое явление получило название Френелевского отражения. Отражение на стыке оптических волокон приведено на рис. 6.
а) б)
Рп Рвых Рп R1 R2
Ротр Рвых
Ротр
n1 n2
волокно 1 волокно 2 волокно 1 зазор волокно 2 Рис. 6
Отражение на границе раздела двух сред (рис. 6а) характеризуется параметром R, который представляет собой отношение мощности отраженной волны к мощности падающей волны, и рассчитывается по формуле:
,
где n1 и n2 - показатели преломления соответствующих сред.
В результате мощность на выходе волокна уменьшается по сравнению с падающей мощностью. Такие потери за счет отражения получили название Френелевских потерь, рассчитываемых по формуле:
Например, потери на границе волокно-воздух, учитывая, что n1=1,46, a n2=1, составляют 0,15 дБ.
При наличии осевого смещения различают две границы раздела (рис. 6б). Тогда параметр R рассчитывается по формуле:
,
где R1 и R2 - параметры отражения на соответствующей границе;
z- ширина зазора.
Взаимодействие многократных отражений приводит к увеличению потерь на стыке, которые рассчитываются по формуле:
, дБ. Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7 8
Другое по теме:
Разработка технологии сборки и монтажа ячейки трехкоординатного цифрового преобразователя перемещения Рассматриваемая ячейка входит в трёх-координатного цифрового преобразователя перемещений. Преобразователь должен обеспечивать преобразование угловых координат со следующими точностными и динамическими характеристиками: - ...