1.6. Потери на длине волны 1550 нм

Для того чтобы быть уверенными в том, что волокно, оптимизированное для работы на длине волны 1310 нм, может применяться при работе на длинах волн в районе 1550 нм, надо убедиться, что приращение потерь на длине волны 1550 нм, при намотке 100 витков волокна на оправку радиусом 37.5 мм, не превышает 1.0 дБ.

Примечания:

1. 100 витков примерно соответствуют числу изгибов оптического кабеля на длине ретрансляционного участка. Радиус намотки в 37.5 мм соответствует общепринятому минимальному радиусу изгиба, при котором еще не возникает повреждений из-за статической усталости волокон.

2. Если по каким-либо причинам число витков, намотанных при тестировании, немного меньше 100 (но не меньше 40), то величина потерь, используемая в качестве критерия, должна быть пропорционально меньше.

3. Если радиус изгиба волокон в линии, например в местах соединений волокон меньше 37.5 мм (например, 30 мм), то критерий, что при намотке 100 витков волокна на оправку потери не превышают 1.0 дБ, должен применяться, соответственно, к меньшему радиусу.

4. Рекомендации на величину приращения потерь при изгибе волокна относятся к процессу инсталляции волокон. Приращение потерь в волокне из-за скрутки при их укладке в кабель учитывается при соответствующей спецификации.

5. Для удобства проведения рутинных измерений вместо намотки 100 витков можно ограничиться несколькими витками меньшего радиуса. В этом случае при выборе диаметра петли и числа витков надо стремиться к приращению потерь около 1 дБ, как и при намотке 100 витков на оправку радиусом 37.5 мм.

Комментарий:

При укладке оптического кабеля в грунт с вечной мерзлотой он может претерпеть столь сильные деформации, что сигнал на длине волны 1550 нм практически полностью затухнет. В таком случае следует использовать волокно, оптимизированное для работы на длине волны 1550 нм (Rec. G.654).

1.7. Требования к материалам для волокна

1.7.1. Материал волокна

Необходимо указать вещество, из которого сделано волокно. Примечание: Необходимо быть осторожным при сварке волокон из разных материалов. Как показывает опыт, высокая прочность и малые потери в сварном соединении достигаются при сварке высококачественных кварцевых волокон.

1.7.2. Материалы покрытий

Необходимо указать физические и химические свойства материалов первичных покрытий и (если необходимо) наилучшие способы их удаления.

1.7.3. Тест на прочность

Напряжение растяжения σ_р при тестировании волокна на прочность должно достигать 0.35 ГПа (1 ГПа = 109 Па), что примерно соответствует удлинению волокна на 0.5 %. Длительность испытания t_p равно 1 с. Если длительность испытания другая, то и напряжение растяжения а должно быть другим в соответствии с формулой:

σ = σ_p(t_p/t)^1/q. (2.5)

Величина динамического параметра прочности q определяется экспериментально. Если параметр q неизвестен (его часто обозначают n_d), то в Rec. G. 650 используется значение q = 20.

Для ряда применений, таких, как локальные сети или подводные линии связи, желательно использовать большие значения напряжения растяжения. Возможности использования таких значений напряжений, как 0.7 ГПа и 1.4 ГПа (или удлинения в 1 % и 2 %), находится в стадии исследований.

Комментарий:

Удлинение волокна AL/L связано с напряжением растяжения а фор- мулой Юнга

(ΔL/L) Е = σ, (2.6)

где Е = 70 ГПа - модуль Юнга для кварцевого стекла. Для относительного удлинения ΔL/L = 10^-2 (1 %) получаем σ = 0.7 ГПа.

В настоящее время у большинства производителей в тесте на прочность напряжение растяжения составляет 0.7 ГПа.

Вероятность разрыва волокна дается распределением Вейбулла

F(L,σ,t) = 1 - exp[-(L/L₀) (σ /σ_р)^m (t/t_p)ⁿ], (2.7)

где L — длина волокна, L₀ — длина испытываемого участка волокна. Ориентировочно: т = 3 ± 1, п = 0.2 ± 0.05. Отсюда получаем, что q = т/п = 15. Однако надо учитывать, что значения коэффициентов т, п и q сильно зависят от качества волокна, и их надо определять экспериментально (IEC 60793-1-3, метод В2).

1.8. Профиль показателя преломления

В общем случае нет необходимости знать конкретную форму профиля показателя преломления. Если нужно, то его можно измерить методом, описанным в Rec. G.651.

1.9. Однородность волокна в продольном направлении

Находится в стадии исследований.

2. Спецификации на строительную длину оптического кабеля

Поскольку геометрические и оптические характеристики волокна сильно зависят от технологии укладки волокна в кабель, будут приведены только характеристики пропускания.

Параметры окружающей среды и условия испытаний указаны в соответствующих руководствах по измерению.

2.1. Коэффициент затухания

Данная рекомендация применима к оптическим кабелям с потерями менее 1 дБ на длинах волн 1310 нм и менее 0.5 дБ на длинах волн 1500 нм.

Примечание:

Величина минимальных потерь зависит от волокна и конструкции кабеля. На длине волны 1310 нм они могут составлять 0.3...0.4 дБ/км, а на длине волны 1550 нм 0.15...0.25 дБ/км.

2.2. Коэффициент хроматической дисперсии

Коэффициент хроматической дисперсии специфицируется следующими условиями:

- длина волны нулевой дисперсии должна находиться между λ_оmin= 1300 нм и λ_omax = 1324 нм;

- максимальная величина наклона коэффициента дисперсии на длине волны нулевой дисперсии S_omax = 0.093 пс/(нм² км).

Коэффициент дисперсии в диапазоне длин волн 1260... 1360 нм лежит в пределах

D₁(λ) = (S_omax/4) (λ- λ⁴_omin/λ³), (2.8)

D₁(λ) = (S_omax/4) (λ - λ_omax/λ³). (2.9)

Примечание:

1. Примеры результатов расчетов максимального значения коэффициента дисперсии даны в таблице.

Диапазон длин волн, мкм	Максимальное значение коэффициента дисперсии, пс/нм км
1288-1339	3.5
1271-1360	5.3
1550	-20

2. Использовать эти уравнения в диапазоне 1550 нм можно только для оценок.

3. Для систем с большой емкостью или большой длиной необходимо специфицировать более узкий диапазон значений λ_omax и λ_оmin или, если возможно, меньшее значение S_omax.

4. Нет необходимости в периодическом контроле коэффициента дисперсии.