Если вы только начинаете знакомиться с миром волоконной оптики, все технические термины и сокращения могут показаться вам непосильными. Именно поэтому я создал эту серию глоссариев по оптоволокну - чтобы помочь вам понять, что на самом деле означают эти термины, самым простым способом.

Я объясняю все с точки зрения инсайдера, используя реальные фотографии, когда это возможно (а не просто причудливые рендеры). Я также избегаю слишком сложных объяснений, сохраняя язык ясным и прямым, так что вы можете быть уверены, что после прочтения поймете реальное значение этих терминов.

Сегодня мы поговорим о: затухании.

что такое оптоволоконное затухание подробности

ОГЛАВЛЕНИЕ

Что такое оптическое затухание?

Давайте будем проще:
Ослабление в оптоволоконном кабеле означает потерю сигнала при прохождении света по волокну.

Когда свет попадает в один конец волокна, он никогда не выходит с той же силой на другом конце. Часть сигнала всегда теряется по пути. Эта потеря называется затуханием в оптоволокне.

Это нормально. Такое происходит в любой оптоволоконной сети, независимо от качества оптоволокна.
Ключ не в том, чтобы устранить затухание, а в том, чтобы понять его, контролировать и учитывать при проектировании.

Почему в оптоволоконных системах происходит затухание

Представьте, что вы кричите другу через длинный коридор.
Чем дальше распространяется ваш голос, тем слабее он становится. Стены поглощают часть звука, воздух рассеивает его, а расстояние делает остальное.

Свет в оптическом волокне ведет себя точно так же.

По мере продвижения светового сигнала часть его энергии постепенно теряется. К моменту достижения приемника сигнал становится слабее, чем в момент отправления. Эта постепенная потеря силы сигнала называется затуханием в оптоволоконных системах.

Поэтому, когда люди спрашивают:, “Что вызывает затухание в оптоволоконных кабелях?”, краткий ответ: Физика и реальные условия.

Основные причины затухания в оптоволоконных кабелях

Теперь давайте разберем основные причины.

Поглощение

Часть энергии света поглощается стеклом и преобразуется в тепло.
Это одна из основных причин затухания, которую невозможно полностью избежать.

Поэтому люди часто говорят об ослаблении и поглощении вместе.

Рассеяние

Не весь свет движется идеально прямо. Незначительные неровности в стекле приводят к тому, что часть света рассеивается в разных направлениях.
Наиболее распространенным типом является рассеяние Релея, и на самом деле это самый большой фактор затухания в современных одномодовых волокнах.

Когда люди спрашивают:, “Что вызывает наибольшее затухание в оптоволоконных кабелях?”, рассеяние обычно является наиболее популярным ответом.

Потери при изгибе

Волокно не любит крутых изгибов.

  • Макроизгиб: крупные, заметные изгибы
  • Микроизгиб: незначительные изгибы, вызванные давлением, неправильной укладкой кабеля или тугими стяжками

Оба могут вынуждать свет выходить из ядра, увеличивая затухание.

Как измеряется затухание (простое объяснение)

Ослабление измеряется в децибелы (дБ).

Основная формула, используемая в волоконной оптике:

Ослабление (дБ) = 10 × log₁₀ (P_in / P_out)

Не нужно любить математику, чтобы понять, что это значит.

  • P_in — входная оптическая мощность
  • P_out — выходная оптическая мощность

Если потеря мощности увеличивается, значение дБ становится больше.

Вот ключевая идея, которую нужно запомнить:
👉 Более высокое затухание = большая потеря сигнала

А поскольку дБ является логарифмической единицей измерения, небольшие числа могут означать большие различия в силе сигнала.

Типичные значения затухания в оптическом волокне

Чтобы сделать ослабление более практичным, полезно знать, как выглядит “нормальное” состояние.

Для одномодовое волокно:

  • Вокруг 0,35 дБ/км при 1310 нм
  • Вокруг 0,20 дБ/км при 1550 нм

Для многомодовое волокно:

  • Более высокое затухание, особенно при более коротких длинах волн, таких как 850 нм.

Эти значения являются причиной того, что системы с большим расстоянием передачи данных предпочитают одномодовое волокно и определенные длины волн.

Ослабление — это один из первых показателей, на которые обращают внимание инженеры при проектировании оптоволоконного соединения.

Что такое оптоволоконный аттенюатор?

Сначала это может показаться запутанным, но иногда ослабление сигнала является намеренным.

Волоконно-оптический аттенюатор — это устройство, которое специально снижает мощность сигнала.
Другими словами, это добавляет к системе контролируемое ослабление.

Зачем кому-то это нужно?

  • Для защиты чувствительных приемников от чрезмерной оптической мощности
  • Для выравнивания уровней сигнала в сети
  • Для имитации реальных условий во время испытаний

Поэтому, когда вы слышите термин «аттенюатор» в контексте оптического волокна, помните:
👉 Это инструмент, а не проблема.

Как затухание влияет на реальные оптоволоконные сети

В реальных сетях затухание определяет:

  • На какое расстояние может распространяться сигнал
  • Будет ли ссылка работать надежно
  • Какова маржа системы

Вот почему инженеры рассчитывают так называемый бюджет потерь. Они складываются:

  • Ослабление волокна、
  • Потеря соединителя
  • Потери на сращивании
  • Запас прочности

Если общие потери слишком велики, сигнал может не достичь приемника в надлежащем виде.

Здесь также важна качество.
Соединители с низкими потерями, стабильная полировка и тщательно контролируемое производство помогают удерживать затухание под контролем. С точки зрения завода, стабильное производство и надлежащее тестирование играют огромную роль в реальной производительности.

Всегда ли затухание в оптоволоконных кабелях является негативным явлением?

Является ли GR-326 обязательным для всех соединителей?

Нет. Ослабление сигнала является нормальным и неизбежным явлением. Цель состоит в том, чтобы удержать его в приемлемых пределах.

Рассеивание и поглощение внутри волокна являются основными причинами, за ними следуют изгиб и некачественная установка.

Не совсем. Ослабление относится к потере сигнала на расстоянии, в то время как вносимые потери обычно относятся к потерям, вызванным разъемами, соединениями или компонентами.

Используйте правильную прокладку кабеля, избегайте крутых изгибов, выбирайте компоненты с низкими потерями и следуйте надлежащим практикам установки.

Потому что свет взаимодействует с стеклом по-разному при разных длинах волн. Некоторые длины волн проходят более эффективно, чем другие.

Заключительные мысли: ослабление сигнала — это нормальное явление, главное — это контроль

Затухание в оптоволокне не является дефектом. Это естественная особенность поведения света в реальном мире.

Как только вы поймете, что вызывает затухание, как оно измеряется и как влияет на проектирование сети, вы сможете уверенно управлять этим процессом. При правильном планировании, использовании качественных компонентов и соблюдении надлежащих методов установки затухание остается предсказуемым и контролируемым.

И именно на этом построены современные оптоволоконные сети:
не нулевые потери, а хорошо управляемые потери.

У вас еще остались вопросы?

Если вы все еще сомневаетесь в чем-то, не стесняйтесь обращаться к нам.

Хотите узнать больше терминов по оптоволокну? Загляните в наш блог.

Если нужный вам термин еще не охвачен, дайте мне знать - я добавлю его в список приоритетов!

И напоследок - если вы телекоммуникационный провайдер, оператор сети или занимаетесь развитием волоконно-оптической инфраструктуры и ищете надежного партнера по оптоволоконным компонентам - смело обращайтесь к нам.