Връзката между загубата на предаване на оптични влакна и дължината на вълната е важен въпрос в областта на комуникацията с оптични влакна, тъй като различните дължини на вълната на светлината ще срещнат различни механизми на загуба при разпространение в оптични влакна. Загубите в оптичните влакна включват главно загуби от абсорбция, загуби от разсейване и загуби от огъване и тези механизми на загуба са тясно свързани с дължината на вълната на светлинните вълни. Тази статия анализира връзката между тези две.
1, Загуба на абсорбция
Загубата на абсорбция се отнася до загубата на енергия, причинена от ефекта на абсорбция на самия влакнест материал, когато светлинните вълни се разпространяват във влакнестия материал. Материалите от оптични влакна, главно силициев диоксид (SiO2), абсорбират повече светлинна енергия при определени дължини на вълните, като пика на абсорбцията на OH - йони в инфрачервената област и абсорбцията на електронния преход в ултравиолетовия регион. Типичният прозорец с ниски загуби се намира около 850nm, 1310nm и 1550nm, тъй като абсорбцията на влакнестите материали е минимална при тези три дължини на вълната.
2, Загуба от разсейване
Загубите от разсейване включват главно разсейване на Rayleigh и нелинейно разсейване. Релеевото разсейване се причинява от микроскопична нехомогенност в материалите на оптичните влакна, което може да доведе до отклонение на част от енергията на светлинните вълни от първоначалната им посока на разпространение. Загубата от Релеево разсейване е обратно пропорционална на четвъртата степен на дължината на вълната, което означава, че колкото по-голяма е дължината на вълната, толкова по-малка е загубата от разсейване. При дължина на вълната от 1550 nm загубата на Rayleigh разсейване е сведена до минимум.
Нелинейното разсейване, като рамановото разсейване и разсейването на Брилюен, е свързано с дължината на вълната и интензитета на светлината и обикновено може да бъде добре контролирано в областта на дългите дължини на вълните.
3, Загуба на огъване
Загубата на огъване възниква по време на огъване на влакна, особено когато радиусът на огъване е малък. Когато светлинните вълни се разпространяват в огънати оптични влакна, някои от светлинните лъчи ще избягат от обвивката на влакната поради пречупване, което води до загуба на енергия. Връзката между загубата при огъване и дължината на вълната е сложна, но най-общо казано, когато дължината на вълната е по-дълга, загубата при огъване е сравнително малка, тъй като светлината с дълга дължина на вълната е по-вероятно да остане ограничена във влакното.
Загубата на оптично влакно е сравнително ниска в трите прозореца на дължина на вълната от 850 nm, 1310 nm и 1550 nm, като загубата в прозореца от 1550 nm е най-малка, варираща от 0,19 dB/km до 0,25 dB/km, което прави 1550 nm предпочитаната дължина на вълната за-комуникация с оптични влакна на дълги разстояния. В допълнение, поради малката дисперсия на оптичните влакна при дължина на вълната 1550 nm, те също имат предимства при високо{10}}скоростно предаване.
Изборът на подходяща дължина на вълната е важен за оптимизиране на работата на оптичните комуникационни системи. Като се имат предвид фактори като загуба, дисперсия, нелинейни ефекти и цена, обикновено се прави избор между трите дължини на вълната от 850 nm, 1310 nm и 1550 nm, за да се отговори на изискванията на различните приложения. Например локалните мрежи с малък{5}}обхват може да използват 850nm, докато опорните мрежи на дълги-разстояния обикновено използват 1550nm.
