Математическая модель
Линейное затухание по заданному коэффициенту Рэлея и эмпирические потери на изгибах складываются в децибелах. Оптическая мощность убывает экспоненциально при записи коэффициента потерь в децибелах на километр; прямое вычитание децибел из милливатт некорректно. Расчёт для GPT-02-06-12 использует параметр «Длина волны в вакууме, нм» и условие «при конечной ширине щели».
Для воспроизводимости все необходимые величины вводятся независимо; изменение одного поля позволяет оценить влияние отдельного физического фактора. Погонное затухание описывает распределённые потери вдоль световода, а изгибы задают отдельные сосредоточенные потери, зависящие от радиуса. Расчёт для GPT-02-06-12 использует параметр «Длина световода, км» и условие «при конечной ширине щели».
Для направления «Потери и передача мощности оптического световода» используются идеализированные границы и заданные свойства материалов. При переходе к иному диапазону длин волн или геометрии следует пересчитать всю схему. Эмпирическую кривую чувствительности к изгибу необходимо согласовать с паспортом конкретного волокна, поскольку универсального коэффициента нет. Расчёт для GPT-02-06-12 использует параметр «Коэффициент Рэлеевского затухания при 1550 нм, дБ/км» и условие «при конечной ширине щели».
Эмпирическую кривую чувствительности к изгибу необходимо согласовать с паспортом конкретного волокна, поскольку универсального коэффициента нет. Конечная ширина входного отверстия или освещённой области влияет на поток и спектральное разрешение, особенно если она становится сравнимой с геометрией оптики. Учитывайте единицы для величин «Коэффициент Рэлеевского затухания при 1550 нм, дБ/км» и «Опорный радиус для модели изгиба, мм»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.
Подготовка исходных данных
Необходимые параметры: Длина волны в вакууме, нм; Длина световода, км; Коэффициент Рэлеевского затухания при 1550 нм, дБ/км; Оптическая мощность на входе, мВт; Радиус изгиба световода, мм; Опорный радиус для модели изгиба, мм; Потери одного изгиба при опорном радиусе, дБ; Число изгибов; Ширина дифракционной щели, мкм; Диаметр падающего светового пятна, мкм. Погонное затухание описывает распределённые потери вдоль световода, а изгибы задают отдельные сосредоточенные потери, зависящие от радиуса. Расчёт для GPT-02-06-12 использует параметр «Оптическая мощность на входе, мВт» и условие «при конечной ширине щели».
Перед сравнением режимов следует убедиться, что входные значения соответствуют друг другу и описывают одну и ту же оптическую конфигурацию. Эмпирическую кривую чувствительности к изгибу необходимо согласовать с паспортом конкретного волокна, поскольку универсального коэффициента нет. Расчёт для GPT-02-06-12 использует параметр «Радиус изгиба световода, мм» и условие «при конечной ширине щели».
Значения по умолчанию предназначены для проверки интерфейса, а не для описания конкретного прибора или материала. Условие по минимальной мощности на приёмнике удобно использовать для оценки предельной длины линии и допустимого числа участков изгиба. Расчёт для GPT-02-06-12 использует параметр «Опорный радиус для модели изгиба, мм» и условие «при конечной ширине щели».
Условие по минимальной мощности на приёмнике удобно использовать для оценки предельной длины линии и допустимого числа участков изгиба. Конечная ширина входного отверстия или освещённой области влияет на поток и спектральное разрешение, особенно если она становится сравнимой с геометрией оптики. Учитывайте единицы для величин «Оптическая мощность на входе, мВт» и «Потери одного изгиба при опорном радиусе, дБ»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.
Интерпретация выходных показателей
Смотрите на численные характеристики совместно: положение спектральной линии, интенсивность, угловое и линейное разрешение взаимосвязаны. Эмпирическую кривую чувствительности к изгибу необходимо согласовать с паспортом конкретного волокна, поскольку универсального коэффициента нет. Расчёт для GPT-02-06-12 использует параметр «Потери одного изгиба при опорном радиусе, дБ» и условие «при конечной ширине щели».
Нулевая интенсивность на дифракционном минимуме или отсутствие разрешения может быть физически правильным результатом, а не ошибкой программы. Условие по минимальной мощности на приёмнике удобно использовать для оценки предельной длины линии и допустимого числа участков изгиба. Расчёт для GPT-02-06-12 использует параметр «Число изгибов» и условие «при конечной ширине щели».
При работе с логарифмическими потерями нельзя складывать мощности в милливаттах и потери в децибелах без перевода единиц. Оптическая мощность убывает экспоненциально при записи коэффициента потерь в децибелах на километр; прямое вычитание децибел из милливатт некорректно. Расчёт для GPT-02-06-12 использует параметр «Ширина дифракционной щели, мкм» и условие «при конечной ширине щели».
Оптическая мощность убывает экспоненциально при записи коэффициента потерь в децибелах на километр; прямое вычитание децибел из милливатт некорректно. Конечная ширина входного отверстия или освещённой области влияет на поток и спектральное разрешение, особенно если она становится сравнимой с геометрией оптики. Учитывайте единицы для величин «Радиус изгиба световода, мм» и «Число изгибов»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.
Проверка применимости
Перед использованием результата важно проверить совместимость параметров с выбранной физической моделью. Условие по минимальной мощности на приёмнике удобно использовать для оценки предельной длины линии и допустимого числа участков изгиба. Конечная ширина входного отверстия или освещённой области влияет на поток и спектральное разрешение, особенно если она становится сравнимой с геометрией оптики. Условие по минимальной мощности на приёмнике удобно использовать для оценки предельной длины линии и допустимого числа участков изгиба. Расчёт для GPT-02-06-12 использует параметр «Диаметр падающего светового пятна, мкм» и условие «при конечной ширине щели».
Оптические характеристики материалов меняются с температурой, длиной волны и структурой образца. Уточняйте их при количественном проектировании. Оптическая мощность убывает экспоненциально при записи коэффициента потерь в децибелах на километр; прямое вычитание децибел из милливатт некорректно. Расчёт для GPT-02-06-12 использует параметр «Длина волны в вакууме, нм» и условие «при конечной ширине щели».
Эти предварительные инженерные оценки следует проверять по независимым измерениям, прежде чем применять для критичных систем. Погонное затухание описывает распределённые потери вдоль световода, а изгибы задают отдельные сосредоточенные потери, зависящие от радиуса. Расчёт для GPT-02-06-12 использует параметр «Длина световода, км» и условие «при конечной ширине щели».
Погонное затухание описывает распределённые потери вдоль световода, а изгибы задают отдельные сосредоточенные потери, зависящие от радиуса. Конечная ширина входного отверстия или освещённой области влияет на поток и спектральное разрешение, особенно если она становится сравнимой с геометрией оптики. Учитывайте единицы для величин «Опорный радиус для модели изгиба, мм» и «Ширина дифракционной щели, мкм»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.
Формула расчёта
Линейное затухание по заданному коэффициенту Рэлея и эмпирические потери на изгибах складываются в децибелах.
Проверенные примеры
Исходные величины: Длина волны в вакууме, нм: 1550; Длина световода, км: 12; Коэффициент Рэлеевского затухания при 1550 нм, дБ/км: 0.2; Оптическая мощность на входе, мВт: 22; Радиус изгиба световода, мм: 22; Опорный радиус для модели изгиба, мм: 19; Потери одного изгиба при опорном радиусе, дБ: 0.15; Число изгибов: 7; Ширина дифракционной щели, мкм: 45; Диаметр падающего светового пятна, мкм: 70.
Полученные характеристики: Линейные потери световода, дБ = 2.4; Потери на изгибах, дБ = 0.8966366489; Полные потери, дБ = 5.7959112361; Коэффициент ввода излучения = 0.5624352623; Оптическая мощность на выходе, мВт = 5.7920400635.
Исходные величины: Длина волны в вакууме, нм: 1720.5; Длина световода, км: 12; Коэффициент Рэлеевского затухания при 1550 нм, дБ/км: 0.2; Оптическая мощность на входе, мВт: 22; Радиус изгиба световода, мм: 22; Опорный радиус для модели изгиба, мм: 19; Потери одного изгиба при опорном радиусе, дБ: 0.15; Число изгибов: 7; Ширина дифракционной щели, мкм: 45; Диаметр падающего светового пятна, мкм: 70.
Полученные характеристики: Линейные потери световода, дБ = 1.5809543379; Потери на изгибах, дБ = 0.8966366489; Полные потери, дБ = 4.976865574; Коэффициент ввода излучения = 0.5624352623; Оптическая мощность на выходе, мВт = 6.9941690237.
Исходные величины: Длина волны в вакууме, нм: 1550; Длина световода, км: 12; Коэффициент Рэлеевского затухания при 1550 нм, дБ/км: 0.2; Оптическая мощность на входе, мВт: 22; Радиус изгиба световода, мм: 22; Опорный радиус для модели изгиба, мм: 19; Потери одного изгиба при опорном радиусе, дБ: 0.15; Число изгибов: 7; Ширина дифракционной щели, мкм: 45; Диаметр падающего светового пятна, мкм: 77.7.
Полученные характеристики: Линейные потери световода, дБ = 2.4; Потери на изгибах, дБ = 0.8966366489; Полные потери, дБ = 6.4060678179; Коэффициент ввода излучения = 0.4887163663; Оптическая мощность на выходе, мВт = 5.0328721601.
Как пользоваться онлайн-калькулятором
- Задайте значения измеряемых величин в указанных единицах.
- Определите допустимые углы, спектральные параметры и размеры установки.
- Нажмите «Рассчитать» и сравните основные выходные показатели; при изменении конфигурации проверьте область применимости.