Спектр затухания излучения в кварцевых и полимерных волокнах

October 3, 2011 by admin Комментировать »

Кварц (Si02) обладает отличными оптическими свойствами, а также высокой стабильностью. На рис. 22.2 показан спектр затухания излучения в кварцевых волокнах. Видно, что минимальные потери 0,2 дБ/км соответствуют длине волны 1,55 мкм.

Рис. 22.2. Экспериментально полученный спектр затухания излучения в кварцевых волокнах (сплошная линия) и теоретические пределы (штриховые линии), связанные в коротковолновой области с релеевским рассеянием, а в инфракрасной области — с колебаниями молекул (инфракрасным поглощением)

 

Для передачи сигналов по кварцевым волконным световодам используются оптические окна прозрачности 0,85 мкм, 1,3 мкм и 1,55 мкм. Окно прозрачности на длине волны 0,85 мкм пригодно для работы со светодиодами на основе GaAsи лазерами. Однако на использование этого окна накладывают ограничение короткие расстояния передачи данных, что связано с дисперсией и высоким затуханием излучения в кварцевых волокнах на этой длине волны. Окно прозрачности 1,3 мкм также используется при работе со светодиодами и лазерами. Это окно характеризуется сравнительно низкими потерями и нулевой дисперсией, что позволяет осуществлять высокоскоростную передачу данных, в частности, в одномодовых волноводах и волокнах с градиентным профилем показателя преломления. В окне прозрачности 1,55 мкм наблюдаются самые низкие потери, поэтому оно применяется для скоростной передачи данных на большие расстояния. Для обеспечения высокой скорости передачи данных необходимо использовать одномо- довые световоды. Поскольку трудно организовать эффективную связь светодиодов с одномодовыми волокнами, для работы в окне прозрачности 1,55 мкм предпочтительнее использовать лазеры, а не светодиоды.

Для передачи данных на короткие расстояния в последнее время все чаще применяют полимерные оптические волокна (Neyeretal., 1999; Kibleretal., 2004). Однако потери в полимерных световодах почти в 1000 раз превышают потери в кварцевых волокнах. Поэтому расстояния передачи данных здесь находятся в пределах от нескольких метров до нескольких сотен метров, т.е. такие световоды могут использоваться для обеспечения связи, например, в автомобиле (Kibleretal., 2004) или самолете.

На рис. 22.3 показан спектр затухания полимерных оптических волокон. Предпочтительное окно прозрачности для этих волокон соответствует длине волны 650 нм, на которой потери порядка 0,1-0,2 дБ/м. На более коротких длинах волн затухание в полимерных волокнах еще сильнее, и при этом возрастает дисперсия. Поэтому оптимальной длиной волны при работе с полимерными волокнами считается 650 нм.

Источник:

 Шуберт Ф. Светодиоды / Пер. с англ. под ред. А.Э. Юновича. — 2-е изд. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. – 496 с. – ISBN 978-5-9221-0851-5.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты