Grundlage des Faserverlusts und Berechnung

Dämpfung/Verlust von Daten

Die Übertragung von Licht durch eine optische Faser ist anfällig für einige Verluste. Es spielt keine Rolle, wie gut alles in das System passt, es wird an jedem Punkt einen Verlust geben. Angenommen, man überträgt Licht über ein Glasfaserkabel von Punkt A zu Punkt B, wobei Punkt A der Sender und B der Empfänger ist. Die Entfernung zwischen ihnen beträgt X km. Die Daten werden in Form von Licht übertragen, das im Inneren des Kerns reflektiert wird. Während der Reise kommt es zu einem Lichtverlust oder zu einem Verlust von Eigentum. Die Daten sind also nicht mehr die gleichen wie vorher. Wenn wir 'm' dB an Daten von A senden, empfangen wir etwa 'm/2' dB, und dieser Verlust ist unvermeidlich. Das Licht wird sogar im Kern, der aus reflektierendem Glas besteht, verzerrt. Dies geschieht im Energieübertragungsmodul. Sogar wenn Elektrizität über Kabel geleitet wird. Durch elektrische Elektronen, die auf das Elektron des übertragenden Materials treffen, entsteht eine gewisse Wärme. Das Gleiche gilt für die Faser und die Signalamplitude wird verringert und einige Daten gehen verloren, was als Faserdämpfung bezeichnet wird.

Was verursacht Faserdämpfung?

Es gibt vier Grundlinien, von denen die Dämpfung abhängt. Sie sind Dispersionsverlust, Absorptionsverlust, Streuverlust und Biegeverlust. Gehen wir sie kurz durch.

  1. Zerstreuung: Das durch eine optische Faser hindurchtretende Licht folgt bestimmten Messungen. Ein Teil der Lichtwelle reist mit einer längeren Wellenlänge und ein anderer Teil mit einer kürzeren Länge. Wenn wir die kurze Länge A nennen und sie sich bei einer Wellenlänge von λ1 ausbreitet, wird die längerwellige Biegung B mit dem Winkel λ2 bezeichnet. Beide übertragen zum Endpunkt, aber ihre Laufzeit ist unterschiedlich. Dies verursacht einen gewissen Verlust. Diese Impulsverbreiterungsmethode wird Dispersion genannt. Je unterschiedlicher die Wellenlängen im Licht sind, desto mehr Dispersion wird erzeugt. Es gibt zwei Arten von Dispersionsverlusten. Sie sind intramodal und intermodal, auch als IsI bekannt. Multimodale optische Fasern werden verwendet, um geführtes Licht durchzuleiten, da der Durchmesser nicht größer ist. Und weil der Durchmesser größer ist, kann sie mehr Licht verschiedener Wellenlängen aufnehmen. Laser übertragen monochromatisches Licht und können leicht in Monomode-Fasern verwendet werden. Es entsteht also weniger Dispersion.
  2. Absorption: Der Absorptionsverlust ist genau so, wie es im Namen suggeriert wird. Wenn Licht durch eine Faser geleitet wird, werden mehrere Wellenlängen erzeugt. Wenn die Wellen auf Glaskernmoleküle im Inneren der Faser auftreffen, wird Wärme erzeugt. Und das ist die praktische Regel der Physik. Energie wird von einer Form in eine andere übertragen, und zum Zeitpunkt dieser Übertragung geht ein Teil der Energie in Form von Wärme verloren. Die Übertragung von Punkt A nach B geschieht trotzdem, aber Daten gehen auf diese Weise verloren. Dies ist die Grundlage des Absorptionsverlustes. Es gibt auch zwei Arten von Absorptionsverlusten bei der Dämpfung. Die eine ist die intrinsische Absorption und die andere die extrinsische Absorption. Wenn der Glaskern die Energie absorbiert, spricht man von intrinsischer Absorption. Der Brechungsindex wird absichtlich aus einer Verunreinigung hergestellt. Wenn also diese Verunreinigung das Licht absorbiert und Wärme in Form von Datenverlust erzeugt, spricht man von extrinsischer Absorption.



  3. Zerstreuung: Streuung ist der direkte Datenverlust für das Medium innerhalb der Faser, der das Licht in irgendeiner Weise blockiert, um einen Teil seiner Dimension zu verlieren. Nehmen wir einen Fallschirmsprung aus einem Flugzeug mit einem Hut oben auf dem Kopf an. Nun nach dem Sprung fällt der Hut aufgrund der Luftblockierung ab, da die Fallgeschwindigkeit größer ist. Und das war beabsichtigt. Der gleiche Vorgang ist der Streuverlust. Während der Reise wird das Licht innerhalb der Faser gestreut und erzeugt einen Streuverlust. Bei der Streuung gibt es zwei Arten von Verlusten. Sie sind linear und nichtlinear. Vorwärts gerichtete Streuung wird als lineare Streuung bezeichnet und bidirektionale Streuung wird als nichtlineare Streuung bezeichnet.
  1. Biegen: Biegeverlust tritt auf, wenn eine Faserlänge gebogen wird und innerhalb verschiedener Lichtwellenlängen einen Krümmungsradius erzeugt. Wenn dies außerhalb der Faser geschieht, können wir es 'R' nennen, und wenn es innerhalb der Faser geschieht, können wir es 'r' nennen. Und das Licht wird reflektiert. Zum Zeitpunkt der Übertragung wird der Krümmungsradius erzeugt. Dies verursacht Biegeverluste. Es gibt zwei Arten von Biegeverlusten. Die eine ist die Makrokrümmung, die andere die Mikrokrümmung. Und um ein Beispiel zu nennen, können wir leicht R>r implementieren. Dies sind also die Gründe für den Verlust in der Faser.

Berechnung

Wie wir bereits gesagt haben, ist der Lichtverlust innerhalb der Faser ein Muss, egal ob es sich um eine Multimode- oder eine Singlemode-Faser handelt. Dies bedeutet nicht unbedingt, dass dies alles innerhalb der Faser geschieht. Es gibt auch einen Verlust im Stecker. Er entsteht dadurch, dass die Steckerpaare mit der Verlustzulage des Steckers übereinstimmen. Auch die Anzahl der Spleiße paart sich mit der Spleißverlustbegrenzung. Sie wird in dB gemessen. Der Gesamtverlust der Verbindung ist also der kombinierte Verlust aus Faserdämpfung, Verbinderverlust und Spleißverlust. Es gibt auch eine Berechnung des Leistungsbudgets. Der Leistungsverlust wird berechnet, um sicherzustellen, dass der Verlust in der Faser auftritt. Hilft bei der schnellen Lösung einiger Probleme, da man weiß, wo genau das Problem liegt. Das Leistungsbudget des Empfängers oder PR und das Leistungsbudget des Senders oder PT weisen einen Unterschied auf und werden als PB erklärt. Also, PB = PR- PT.

Dies ist die Grundlage des Faserverlusts und der Berechnung. Korrekte Messungen und Berechnungen werden periodisch durchgeführt, um einen minimalen Verlust im Übertragungsprozess zu erreichen.