Politechnika Lubelska		Laboratorium technologii włókien i kabli światłowodowych
w Lublinie
Nazwisko: Szyszkiewicz Maliszewski Pławski	Imię: Andrzej Jacek Paweł		Semestr ΙΧ	Grupa ED. 9.3	Rok akad. 1998/99
Temat ćwiczenia: Wprowadzenie do technologii metrologii podstawowych rodzajów światłowodów. Technologia światłowodów PCS				Data wykonania	Ocena

1.Budowa wyciągarki światłowodowej

Preformę umieszcza się w urządzeniu podającym , za pomocą którego wprowadza się ją do pieca z określoną prędkością. Zazwyczaj stosuje się piece z grzałką grafitową .Wiąże się to z koniecznością stosowania atmosfery obojętnej , która zabezpiecza grzałkę przed utlenianiem się. Temperatura w piecu mierzona jest za pomocą pirometru optycznego. W piecu którego temperatura dochodzi do 2000°C następuje mięknięcie szkła. Średnica włókna wychodzącego zależy od średnicy preformy D_p ,prędkości podawania do pieca V_p i prędkości samego włókna V_f zgodnie z zależnością:

Średnica ta jest mierzona w bezkontaktowym mierniku. Po opuszczeniu pieca włókno jest natychmiast pokrywane 1 powłoką ochronną (powłoka miękka), utwardzaną w piecu UV. Następnie włókno jest pokrywane 2 powłoką ochronną (powłoka twarda), utwardzana w ten sam sposób. W końcowym etapie wyciągania włókno odbierane jest przez urządzenie odbierające składające się z odciągu i szpuli. Podczas całego procesu wyciągania ważna jest utrzymywanie w linii wyciągania preformy oraz lejków powlekaczy.

Światłowód PCS jest wytwarzany metodą preformową przy użyciu opisanej powyżej wyciągarki. Jago rdzeń jest wytwarzany ze szkła krzemionkowego. Funkcję płaszcza pełni guma silikonowa którą rdzeń powlekany jest w pierwszym lejku. W drugim lejku włókno pokrywane jest lakierem twardym.

2. Pomiary laboratoryjne

• apertura numeryczna teoretyczna i efektywna

wyniki pomiarów apertury numerycznej i jej tłumienia w funkcji długości włókna :

P_we=2,9 μA

L[m]	2θ	NA	Pwy[uA]	α[dB/km]
0				0
2	59	0,385782	2,9	-
15	62	0,404282	2,4	54,79117
50	62	0,404282	2,2	23,99506
100	61,5	0,40121	1,8	20,71255
240	62	0,404282	1,1	17,54189

Zależność apertury numerycznej od długości światłowodu

Zależność tłumienia od długości światłowodu

Apertura teoretyczna NA= 0,385 efektywna NA=0,404

Wnioski :

Wartość apertury numerycznej światłowodu wynosi w praktyce NA=0,38 natomiast wartość uzyskana na drodze pomiarowej jest inna i wynosi 0,385÷0,404 . Można łatwo zauważyć że wraz ze wzrostem długości włókna NA się ustala a istniejące odchylenia mogą to być spowodowane :

niewłaściwym ucięciem włókna przed pomiarem, wpływem obcych źródeł światła na pomiar .

Charakterystyczne piki tłumienia

λ[μm]	α[dB]
0,58	35
0,736	73
0,915	99
1,12	89

Stan modowy ustalony jest to stan , w którym rozkład mocy w rdzeniu światłowodu oraz apertura nie zmieniają się wzdłuż długości włókna . w stanie tym nie propagują mody płaszczowe .Mody te są pobudzane na początku światłowodu .Doznają one całkowitego odbicia na granicy płaszcz/pokrycie. Ich obecność w światłowodzie jest niepożądana ,gdyż nie można ich wykorzystać do przenoszenia informacji -są one silnie tłumione z powodu dużej stratności optycznej materiału pokrycia (praktycznie są całkowicie wytłumione na długości kilkudziesięciu metrów. Mody te powodują wzrost tłumienności początkowego odcinka światłowodu , a więc fałszują wynik pomiaru tłumienia światłowodu.

Pomiary tłumienności włókien należy więc wykonywać w stanie modowym ustalonym.

---