Показатель преломления оптического волокна – это ключевой параметр в волоконной оптике. Он показывает во сколько раз скорость распространения света в среде (в данном случае в оптическом волокне) меньше чем скорость распространения света в вакууме.

где: 

  • n – показатель преломления
  • С0 – скорость распространения света в вакууме. (3*10м/с)
  • Сn – скорость распространения света в волокне

 

По значению показателя преломления можно судить о плотности оптического волокна. Так, различные значения показателя преломления сердцевины оптического волокна и его оболочки говорят о различной плотности этих материалов. Это и обеспечивает основное условие распространения сигнала по оптическому волокну - эффект полного внутреннего отражения. В свою очередь повышенная плотность сердцевины оптического волокна обусловлена добавлением примесей в ее состав на этапе производства. Более подробно это описано в статье “Производство оптических волокон”. 

Значение показателя преломления сердцевины оптического волокна равняется примерно 1,46, однако его тысячные доли отличаются у волокон различных производителей. Его точное значение указывается в паспорте на кабель.

Практически, показатель преломления применяется в оптической рефлектометрии. Чем точнее он будет выставлен, чем более точное расстояние до повреждения мы получим. 

Пример 1

Оптический рефлектометр отправляет в линию оптический импульс и начинает отсчет времени. Распространяясь по оптическому волокну, часть сигналов отражается (посредством френелевких отражений и релеевского рассеяния) и возвращается назад в рефлектометр. Время “путешествия” импульса по волокну делится на два (потому, как импульс 2 раза прошел по оптическому волокну).

Рисунок 1 – Принцип работы оптического рефлектометра

После того как рефлектометру известно время прохождения зондирующего импульса до повреждения (неоднородности коэффициента преломления) а также скорость с которой распространяется последний, не составляет труда вычислить расстояние до повреждения. Скорость распространения импульса в сердцевине оптического волокна определяется по указанной выше формуле, зная коэффициент распространения и скорость света в вакууме. В результате – чем точнее будет выставлено в рефлектометре коэффициент распространения, тем точнее мы получим расстояние до повреждения. Вместе с тем, на точность определения расстояния влияет также, разрешающая способность рефлектометра и ширина используемого зондирующего импульса.

Однако следует заметить, что точность определения расстояния до повреждения оптическим рефлектометром и точность его локализации на местности – это разные вещи. Точность локализации является более приоритетной для пользователя, и зависит не только от точности рефлектометра, но и от точности, с которой специалисты будут отмерять расстояние от рефлектометра до повреждения на местности. 

 

Вебинар на тему “Показатель преломления оптического волокна”

Чтобы задать вопрос докладчику вебинара отправьте письмо на адрес: info@fibertop.ru

Стенограмма вебинара "Механизмы возникновения потерь и отражений сигнала в оптическом волокне"

0:12:18

Одним из ключевых параметров в теории распространения сигнала в оптическом волокне является коэффициент преломления. Этот коэффициент показывает, во сколько раз скорость распространения света в оптическом волокне меньше, чем скорость распространения света в вакууме. Мы знаем, что скорость распространения света в вакууме 300 тыс. км в секунду или 3*108 м в секунду. Скорость распространения в любой другой среде будет меньше и этот коэффициент показывает, во сколько раз скорость распространения света в сердцевине оптического волокна будет меньше, чем скорость распространения света в вакууме. Этот коэффициент очень часто используется, в частности, для определения расстояния до повреждения в оптическом волокне. На примере из курса школы математики, даже из младших классов, чтобы определить расстояние, достаточно нам знать, с какой скоростью двигался один объект и через какое время он оказался из точки А в точке Б. Всё то же самое примерно происходит с оптическим рефлектометром, когда он из точки А в точку Б отправляет в линию сигнал, засекает время, сигнал движется до повреждения, частично отражается от него, приходит назад. И вот эти расстояния делятся на два, потому что сигнал двигался туда и назад, умножаются на коэффициент, а коэффициент – по сути, это скорость, только чтобы проще было. В результате получаем расстояние до повреждения.

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:



Подписаться на рассылку статей


Заказать звонок

- Email
- Confirm
Имя *
Номер телефона *
Комментарий
Согласие на отправку персональных данных *


* - Обязательное для заполнения

FiberTop
Золоторожский вал, д.34 стр.6, офис 7 111033 Москва
+7 499 707-13-68 info@fibertop.ru от 99 руб до 29 000 руб FiberTop