Проектирование сегмента сети широкополосного доступа

2.3 Расчет параметров передачи оптического волокна

Для проектирования пассивной оптической сети необходимо произвести анализ и расчет параметров передачи оптического волокна. Произведем расчет показателей преломления оптических волокон (ОВ) с легирующими добавками окисей бора, германия и др., которое также обладает необходимой гибкостью при относительно больших диаметрах и способностью выдерживать без разрушения многократный изгиб, что является основными критериями при построении сетей PON по принципу «волокно до дома».

Показатель преломления у ОВ в диапазоне длин волн 0,2...2,0 мкм можно описать формулой Селмейера:

(2.1)

гдеAi, li - коэффициенты ряда Селмейера;

л - длина волны, выраженная в мкм (1,31 мкм).

Для изготовления ОВ, используемых в диапазоне длин волн 800...1800 нм, применяются кварцевые стекла с легирующими добавками окиси германия GeO2, фосфора Р2О3, повышающими показатель преломления кварца, и добавками окиси бора В2О3, фтора F, понижающими его показатель преломления. Значения коэффициентов Аi, li в (2.1) для стекол различных составов приведены в таблице 2.1.

Произведем расчет показателей преломления для различных стекол и подберем материалы сердцевины и оболочки ОВ, учитывая, что для одномодовых волокон отличие показателя преломления сердцевины от показателя преломления оболочки составляет не больше 0,4%.

Таблица 2.1 - Коэффициенты ряда Селмейера.

Состав стекла	Тип коэф.	Значение коэффициента для i
		1	2	3
SiO2	Ai li	0,6961663 0,0684043	0,4079426 0,1162414	0,8974794 9,8961610
13,5% GeО2 86,5% SiО2	Ai li	0,73454395 0,08697693	0,42710828 0,11195191	0,82103399 10,84654000
7% GeО2 93,0% SiО2	Ai li	0,686982900 0,078087582	0,44479505 0,11551840	0,79073512 10,43662800
4,1% GeО2 95,9% SiО2	Ai li	0,686717490 0,072675189	0,43481505 0,11514351	0,89656582 10,00239800
13,5% Ве2О3 86,5% SiО2	Ai li	0,707246220 0,080478054	0,39412616 0,10925792	0,63301929 7,89080630
3,1% GeО2 96,9% SiО2	Ai li	0,7028554 0,0727723	0,4146307 0,1143085	0,8974540 9,8961610
3,5% GeО2 96,5% SiО2	Ai li	0,7042038 0,0514415	0,4160032 0,1291600	0,9074049 9,8961560
3,0% В2О3 97,0% SiО2	Ai li	0,6935408 0,0717021	0,4052977 0,1256396	0,9111432 9,8961540
3,5% В2О3 96,5% SiО2	Ai li	0,6929642 0,0604843	0,4047458 0,1239609	0,9154064 9,8961520
3,3% GeО2 9,2% В2О3 87,5% SiО2	Ai li	0,6958807 0,0665654	0,4076588 0,1211422	0,940193 9,896140
2,2% GeО2 3,3% В2О3 94,5% SiО2	Ai li	0,6993390 0,0617482	0,4111269 0,1242404	0,9035275 9,8961580
9,1% Р2О5 90,9% SiО2	Ai li	0,695790 0,061568	0,452497 0,119921	0,712513 8,656641
1% F 99% SiО2	Ai li	0,691116 0,068227	0,399166 0,116460	0,890423 9,993707
16,9% Nа2O 32 5% В2О3 50,6% SiО2	Ai li	0,796468 0,094359	0,497614 0,093386	0,358924 5,999652

3,0% В2О3/97,0% SiО2:

3,3% GeО2/9,2% В2О3/87,5% SiО2:

Итак, наиболее подходящими материалами сердцевины и оболочки ОВ являются кварцевое стекло с 3,3% GeО2, 9,2% В2О3, 87,5% SiО2 (n1=1,4464) и кварцевое стекло с 3,0% В2О3, 97,0% SiО2 (n2=1,4451) соответственно. Отличие показателя преломления сердцевины от показателя преломления оболочки составляет при этом 0,09%

Содержание