4. Tłumienność światłowodów

Tłumienie powoduje zanik mocy sygnału optycznego.

Przyjęto opisywać straty lub tłumienie w skali dB:

, P < P₀

Tłumienie	Moc sygnału na wyjściu	Komentarz
0 dB	P0	Brak tłumienia
-3 dB	0.5P0	Spadek mocy o połowę
-10 dB	0.1P0	Takie wahania są jeszcze dozwolone aby zachować solitonowy charakter impulsu
-20 dB	0.01P0
-30 dB	0.001P0	Wzmocnienie we wzmacniaczach EDFA wynosi 30 40 dB
-40 dB	-0.0001P0

Dla światłowodu jednorodnego w kierunku propagacji tłumienie jest proporcjonalne do jego długości. Przyjęto charakteryzować tłumienność danego typu światłowodu poprzez podanie strat na długości jednego kilometra, czyli dB/km. Jest to tzw. tłumienność jednostkowa
:

, L - długość światłowodu

Tłumienie mocy sygnału optycznego w światłowodzie ma dwojaką przyczynę: straty materiałowe oraz falowodowe.

Straty materiałowe są nie do uniknięcia.

Powody tłumienności SiO2 : (pomijamy niedoskonałości technologiczne)
- Fluktuacje gęstości materiału (rozpraszanie Rayleigh'a)

- Silna absorpcja w podczerwieni i nadfiolecie 

- Zanieczyszczenia jonami OH- 

Tłumienność w światłowodach ze szkła kwarcowego zależy od długości fali świetlnej. Z tą zależnością związane są trzy zakresy długości fal świetlnych, które wykorzystuje się do przesyłania sygnałów w łączności światłowodowej: są to fale o długości 0.85, 1.3 oraz 1.55um, zwane oknami transmisyjnymi.

I okno transmisyjne (0.85um)

- tłumienność wyższa niż 1 dB/km (stosowane w lokalnych sieciach komp., do kilkunastu km)

II okno transmisyjne (1.3um)

- tłumienność około 0.4 dB/km (bezregeneratorowa transmisja do 100km)

III okno transmisyjne (1.55um)

-mniej niż 0.2 dB/km (bezregeneratorowa transmisja do 200km)

Zanik mocy sygnału optycznego wzdłuż jednorodnego światłowodu m charakter wykładniczy.

,
-tłumienność, z - odległość propagacji.

Straty falowodowe
Straty falowodowe mają swoją przyczynę w niedoskonałościach falowodu jak: fluktuacje średnicy rdzenia, zgięcia falowodu, fluktuacje współczynnika załamania w rdzeniu i w płaszczu przy jego granicy z rdzeniem oraz wszystkie inne odstępstwa od geometrii idealnego światłowodu cylindrycznego.

Duży wpływ na tłumienie światłowodu mogą mieć istniejące w nim mikropęknięcia, powiększające się w wyniku naprężeń, zmian temperatury itp.

Sposoby pomiaru tłumienia:

• metoda odcięcia (Marciniak str.135-136)

• metoda wtrącenia (Marciniak str.136)

• metoda reflektometryczna (Marciniak str.136-144)

---