5.1.6. Отделение концов волокон

Когда волокна разделены, потери возникают из-за распространения света из волокон, как показано на рис. 5.7.

Свет выходит из волокна-источника коническим пучком, причем угол распространения зависит от числовой апертуры. При наличии зазора, разделяющего волокна, некоторые из лучей не перехватываются в приемное волокно. У волокон с большими апертурами потери больше, поскольку их пучки расходятся быстрее. Иммерсионная жидкость, помещенная в зазор, уменьшает рассеяние, а следовательно, и потери.

Рис. 5.7. Компенсирующий (иммерсионный) гель уменьшает эффект разделения

Потери для небольшого зазора (-ов) вычисляются по формуле

Потеря = -10 log{1 - (sNA)/4aN₀) дБ,

где N₀ - показатель преломления геля, а а - радиус сердечника волокна. Подразумевается равномерное распределение мощности. График по этой формуле для различных видов волокон приведен на рис. 5.8; можно видеть положительный эффект компенсирующего геля (N₀ = 1,5).

Для одномодовых волокон подобный анализ показывает, что зазор между волокнами даже менее критичен, причем 10-кратный по сравнению с радиусом волокна зазор создает потери менее чем в 0,4 дБ.

Рис. 5.8. Типичные потери из-за зазоров на концах волокон

5.1.7. Обработка концов и чистота волокон

Конец волокна должен быть гладко обработан для предотвращения рассеивания света на грубой поверхности. Это достигается очисткой концов стеклянных волокон или полировкой волокна.

Волокна должны быть чистыми, так как частицы грязи могут рассеивать или поглощать свет. Подготовка к соединению всегда включает в себя очистку волокон, обычно с помощью ткани и изопропилового спирта.

5.1.8. Резюме потерь соединения

Из вышеприведенного обсуждения различных механизмов потерь при соединении многоходовых волокон можно видеть, что наиболее значимым является осевое смещение волокон.

При использовании коннекторов минимальные потери на границе стекло/воздух всегда будут около 0,35 дБ, если не используется гель.