Оптические волокна для линий связи (стр. 18 )

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.

       Комментарии:

Удлинение волокна ΔL/L связано с напряжением растяжения σ формулой Юнга

                               (ΔL/L) E = σ,  (2.7)

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 напряжения растяжения составляет 0.7 ГПа.

Вероятность разрыва волокна дается распределением Вейбулла

                       F(L,σ,t) = 1 - exp[-(L/Lo) (σ /σp)m (t /tр)n],  (2.8)

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

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 λomin = 1300 нм и λomax = 1324 нм

- максимальная величина наклона коэффициента дисперсии на длине волны нулевой дисперсии Somax = 0.093 пс/нм2 км

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

                       D1(λ) = (Somax/4) (λ - λ4omin/λ3),  (2.9)

                       D1(λ) = (Somax/4) (λ - λ4omax/λ3).  (2.10)

       Примечания:

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 λomax и λomin или, если возможно, меньшее значение Somax.

       4. Нет необходимости в периодическом контроле коэффициента дисперсии.

3. Элементарные кабельные участки

Элементарный кабельный участок обычно состоит из нескольких сваренных между собой строительных длин оптического кабеля. Полные потери в нем определяются не только потерями в строительных длинах оптического кабеля, но и в сварных соединениях волокон и в разъёмах. Причем эти потери имеют статистическую природу, что необходимо учитывать при экономических расчетах.

                       A = Σ αn Ln + αs x + αc y  (n = 1….m).  (2.11)

3.1 Потери

       Величина полных потерь в элементарном кабельном участке определяется с помощью следующих параметров:

       αn – коэффициент затухания n-го волокна

       Ln – длина n-го волокна

       m – число строительных длин

       αs – средняя величина потерь в сварных соединениях

       х – число сварных соединений

       αc – средняя величина потерь в разъёмах

       у – число разъёмов

       Необходимо иметь запас по потерям, учитывающий возможные изменения (дополнительные сварные соединения, увеличение длины участка, старение, температурные вариации и т. д.).

       Потери в разъемах подсоединяемого оборудования не учитываются.

       При расчете бюджета потерь в системе необходимо учитывать не только средние значения потерь, но и их стандартные отклонения. 

3.2 Хроматическая дисперсия

       Величина полной хроматической дисперсии (в пс/нм) определяется через значения коэффициентов дисперсии строительных длин кабелей (см. 2.2) выражением: Σ Dn Ln, где n = 1…m.

§ 10. Организации, устанавливающие стандарты на оптические волокна

Зачем нужны стандарты. Хорошо разработанные и регулярно обновляемые стандарты обеспечивают защиту пользователя при проектировании сетей связи от применения устройств, которые могут устареть в ближайшем будущем. Соответствие стандартам обеспечивает также возможность взаимодействия систем связи с оборудованием различных компаний. При этом, несмотря на то, что стандарты постоянно обновляются, каждое новое поколение стандартов является стабильной средой для создания оборудования и систем с оптимальным на данный момент сочетанием эксплуатационных качеств и характеристик.

       Хороший пример – успех стандарта синхронных оптических сетей SONET (Synchronous Optical Network) в Северной Америке и стандарта синхронной цифровой иерархии SDH (Synchronous Digital Hierarchy) в Европе и Азии. Широкое распространение этих стандартов позволяет сегодня непосредственно соединять сети связи, в которых используется оборудование различных производителей. К стандартам SONET и SDH постепенно перешли практически все создатели волоконно-оптических сетей.

       Организации по стандартизации. Практически все ведущие государства мира и крупнейшие корпорации имеют комитеты или институты по стандартизации. Часть из них (они перечислены ниже) признаны на международном уровне.

Таблица № 2.8. Сокращенные наименования организаций по стандартизации, признанных на международном уровне.

1. ANSI	Американский национальный институт стандартов
2. Bellcore	Исследовательский центр в области связи компании Bell Tele phone (США). Теперь это Telcordia Technologie.
3. CECC	Комитет электронных деталей европейского комитета по стандартизации в области электротехники
4. ENELEC	Европейский комитет по стандартизации в области электротехники
5. CEPT	Европейская конференция управлений почтовой и дальней связи
6. DIN	Немецкий институт стандартизации
7. EIA	Ассоциация электронных отраслей промышленности
8. ETSI	Европейский институт стандартизации в области дальней связи
9. FTZ	Центральное ведомство связи (Германия)
10. IEC	Международная электротехническая комиссия (МЭК)
11. IEEE	Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике
12. ISO	Международная организация по стандартизации (МОС)
13. ITU-T	Международный союз электросвязи: сектор телекоммуникаций (МСЭ-Е)
14. NIST	Национальный институт стандартов и технологий (США)
15. TIA	Ассоциация телекоммуникационной промышленности
16. WTO	Организация по международной торговле

       Основные организации, устанавливающие международные стандарты. Международные стандарты в телекоммуникациях устанавливаются в основном двумя организациями: Международным телекоммуникационным союзом ITU (International Telecommunication Union) и Международной электротехнической комиссией IEC (International Electrotechnical Commission). Причем IEC определяет стандарты на оборудование, а ITU стандарты на применение оборудования и технологий. Обе эти организации работают в тесном сотрудничестве с общенациональными и региональными агентствами по стандартизации.

Таблица № 2.9. Организации, занимающиеся разработкой международных стандартов.

Применение технологии и оборудования	Оборудование	Уровень
ITU	IEC	Международный
ETSI	CENELEC	Европа

В США стандартизацией для ряда областей промышленности, в том числе и для волоконно-оптических телекоммуникаций занимается Ассоциация телекоммуникационной промышленности TIA (Telecommunications Industry Association) и Telcordia Technologies (ранее Bellcore). В Европе аналогичные функции выполняет Европейский институт по телекоммуникационным стандартам ETSI (European Telecommunication Standard Institute).