Parametry charakterystyczne światłowodu jednomodowego

1. Współczynnik tłumienia a: Jego definicja i znaczenie fizyczne są dokładnie takie same jak w przypadku światłowodu wielomodowego i nie będą tutaj szczegółowo opisywane.

2. Współczynnik dyspersji D (λ): Wiemy już, że dyspersję włókien optycznych można podzielić na trzy główne części: dyspersję modową, dyspersję materiałową i dyspersję falowodową. W przypadku włókien optycznych jednomodowych, dzięki realizacji transmisji jednomodowej, nie występuje problem dyspersji modowej, zatem ich dyspersja objawia się głównie dyspersją materiałową i dyspersją falowodową (zwane łącznie dyspersją wewnątrzmodową). Uwzględnienie dyspersji materiałowej i dyspersji falowodowej włókien optycznych jednomodowych, łącznie określanych jako współczynnik dyspersji. Współczynnik dyspersji można rozumieć jako wartość poszerzenia impulsu spowodowaną jednostkową szerokością widmową na kilometr światłowodu. Zatem wartość poszerzenia impulsu spowodowana dyspersją we włóknie L-kilometrowym wynosi: σ=Δλ· D (λ) · L (2,17), gdzie Δλ jest szerokością widmową źródła światła, a σ jest pierwiastkiem średnia kwadratowa wartość poszerzenia. Im mniejszy współczynnik dyspersji, tym lepiej. Im mniejszy jest współczynnik dyspersji światłowodu, tym większy jest jego współczynnik przepustowości, czyli większa jego zdolność przesyłowa. Na przykład CCITT zaleca, aby współczynnik dyspersji światłowodów jednomodowych przy długości fali 1,31 mikrona był mniejszy niż 3,5 ps/km.nm. Po obliczeniu jego współczynnik przepustowości wynosi ponad 25000 MHz·km, czyli ponad 60 razy więcej niż w przypadku światłowodu wielomodowego (współczynnik przepustowości światłowodu wielomodowego wynosi na ogół poniżej 1000 MHz·km).

3. Średnica pola modowego d: Średnica pola modowego charakteryzuje stopień skupienia energii optycznej we włóknie jednomodowym. Ponieważ w światłowodach jednomodowych przesyłany jest tylko mod podstawowy, w przybliżeniu średnica pola modowego jest średnicą plamki modu podstawowego na powierzchni końcowej odbiorczej światłowodu jednomodowego (w rzeczywistości światło modu podstawowego)

Miejsce nie ma wyraźnej granicy. Można z grubsza założyć (w dużym skrócie), że średnica pola modowego d jest zbliżona do średnicy rdzenia światłowodu jednomodowego.

4. Długość fali odcięcia λ c: Wiemy, że transmisję jednomodową można osiągnąć tylko wtedy, gdy znormalizowana częstotliwość V światłowodu jest mniejsza niż jego znormalizowana częstotliwość odcięcia Vc, to znaczy, że we włóknie transmitowany jest tylko mod podstawowy , a wszystkie inne tryby wyższego rzędu są odcięte. Oznacza to, że oprócz parametrów światłowodów takich jak promień rdzenia i apertura numeryczna, które muszą spełniać określone warunki, aby osiągnąć transmisję jednomodową, konieczne jest również zwiększenie długości fali optycznej do pewną wartość, czyli λ Większą lub równą λ c, co nazywa się długością fali odcięcia światłowodów jednomodowych. Dlatego też długość fali odcięcia λ c oznacza minimalną długość fali roboczej, która umożliwia jednomodową transmisję światłowodów. Oznacza to, że mimo spełnienia wszystkich pozostałych warunków nadal nie da się osiągnąć transmisji jednomodowej, jeżeli długość fali fali optycznej nie jest większa niż długość fali odcięcia światłowodu jednomodowego.

5. ReturnLoss: Strata odbicia, znana również jako strata odbiciowa, odnosi się do stosunku decybeli światła odbitego wstecz do światła wejściowego na końcu optycznym. Im większa strata odbiciowa, tym lepiej, aby zmniejszyć wpływ odbitego światła na źródło światła i system.

Urządzeniem optycznym stosowanym w jednomodowym sprzęcie transmisyjnym jest LD, który zwykle można podzielić na dwie długości fali 1310 nm i 1550 nm w zależności od długości fali i można go podzielić na zwykłe LD, LD o dużej mocy i DFB-LD (optyczne rozproszone sprzężenie zwrotne urządzenia) zgodnie z mocą wyjściową. Najczęściej stosowanym włóknem do transmisji światłowodowej jednomodowej jest G.652 o średnicy drutu 9 mikronów.