Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 7 074 работающих калькулятора

ДИФРАКЦИЯ И СПЕКТРАЛЬНАЯ ОПТИКА · ОНЛАЙН

Потери в волоконном световоде с изгибами — с дисперсией материала

Потери в волоконном световоде с изгибами — с дисперсией материала. Потери и передача мощности оптического световода рассчитывается с учётом набора реально необходимых параметров. Линейное затухание по заданному коэффициенту Рэлея и эмпирические потери на изгибах складываются в децибелах. Условия этой модификации — спектральная дисперсия. Экспоненциальная модель изгибов — приближение, а не универсальный закон для всех световодов; требуется калибровка коэффициентов.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
🔬
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Длина волны в вакууме, нм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Длина световода, км. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Коэффициент Рэлеевского затухания при 1550 нм, дБ/км. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Оптическая мощность на входе, мВт. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Радиус изгиба световода, мм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Опорный радиус для модели изгиба, мм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Потери одного изгиба при опорном радиусе, дБ. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Число изгибов. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Дисперсия световода, пс/(нм·км). Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
Спектральная ширина источника, нм. Учитывается в физической модели и показывается в итоговых показателях.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Дифракция и спектральная оптика — GPT-02-06

Линейные потери световода, дБ2,4
Потери на изгибах, дБ0,896637
Полные потери, дБ3,296637
Коэффициент ввода излучения1
Оптическая мощность на выходе, мВт10,298145
Коэффициент передачи мощности0,468098
Потери на одном изгибе, дБ0,128091
Скорректированное погонное затухание, дБ/км0,2
Хроматическая разность задержек, пс7 140

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Идеализированная инженерная модель. Проверяйте область применимости и условия измерения оптических характеристик.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Метод расчёта: Потери в волоконном световоде с изгибами — с дисперсией материала

Задача «Потери в волоконном световоде с изгибами — с дисперсией материала» охватывает спектральная дисперсия. Используется модель, в которой размеры, длины волн и другие величины входят в основное уравнение физического процесса. Оптическая мощность убывает экспоненциально при записи коэффициента потерь в децибелах на километр; прямое вычитание децибел из милливатт некорректно. Дисперсию материала нельзя заменить постоянным показателем преломления, когда сравниваются лучи разных длин волн или вычисляется уширение импульса.

Экспоненциальная модель изгибов — приближение, а не универсальный закон для всех световодов; требуется калибровка коэффициентов. Погонное затухание описывает распределённые потери вдоль световода, а изгибы задают отдельные сосредоточенные потери, зависящие от радиуса. Дисперсию материала нельзя заменить постоянным показателем преломления, когда сравниваются лучи разных длин волн или вычисляется уширение импульса.

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-02-06-18 использует параметр «Длина волны в вакууме, нм» и условие «с дисперсией материала».

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-02-06-18 использует параметр «Длина световода, км» и условие «с дисперсией материала».

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-02-06-18 использует параметр «Коэффициент Рэлеевского затухания при 1550 нм, дБ/км» и условие «с дисперсией материала».

Эмпирическую кривую чувствительности к изгибу необходимо согласовать с паспортом конкретного волокна, поскольку универсального коэффициента нет. Дисперсию материала нельзя заменить постоянным показателем преломления, когда сравниваются лучи разных длин волн или вычисляется уширение импульса. 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; Дисперсия световода, пс/(нм·км); Спектральная ширина источника, нм. Погонное затухание описывает распределённые потери вдоль световода, а изгибы задают отдельные сосредоточенные потери, зависящие от радиуса. Расчёт для GPT-02-06-18 использует параметр «Оптическая мощность на входе, мВт» и условие «с дисперсией материала».

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-02-06-18 использует параметр «Радиус изгиба световода, мм» и условие «с дисперсией материала».

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-02-06-18 использует параметр «Опорный радиус для модели изгиба, мм» и условие «с дисперсией материала».

Условие по минимальной мощности на приёмнике удобно использовать для оценки предельной длины линии и допустимого числа участков изгиба. Дисперсию материала нельзя заменить постоянным показателем преломления, когда сравниваются лучи разных длин волн или вычисляется уширение импульса. 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-02-06-18 использует параметр «Потери одного изгиба при опорном радиусе, дБ» и условие «с дисперсией материала».

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-02-06-18 использует параметр «Число изгибов» и условие «с дисперсией материала».

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-02-06-18 использует параметр «Дисперсия световода, пс/(нм·км)» и условие «с дисперсией материала».

Оптическая мощность убывает экспоненциально при записи коэффициента потерь в децибелах на километр; прямое вычитание децибел из милливатт некорректно. Дисперсию материала нельзя заменить постоянным показателем преломления, когда сравниваются лучи разных длин волн или вычисляется уширение импульса. 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. Дисперсию материала нельзя заменить постоянным показателем преломления, когда сравниваются лучи разных длин волн или вычисляется уширение импульса. Условие по минимальной мощности на приёмнике удобно использовать для оценки предельной длины линии и допустимого числа участков изгиба. Расчёт для GPT-02-06-18 использует параметр «Спектральная ширина источника, нм» и условие «с дисперсией материала».

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-02-06-18 использует параметр «Длина волны в вакууме, нм» и условие «с дисперсией материала».

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-02-06-18 использует параметр «Длина световода, км» и условие «с дисперсией материала».

Погонное затухание описывает распределённые потери вдоль световода, а изгибы задают отдельные сосредоточенные потери, зависящие от радиуса. Дисперсию материала нельзя заменить постоянным показателем преломления, когда сравниваются лучи разных длин волн или вычисляется уширение импульса. Учитывайте единицы для величин «Опорный радиус для модели изгиба, мм» и «Дисперсия световода, пс/(нм·км)»: ошибка масштаба напрямую изменит оценку и может сделать сравнение двух вариантов бессмысленным.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

Линейное затухание по заданному коэффициенту Рэлея и эмпирические потери на изгибах складываются в децибелах.

Проверенные примеры

Пример 1: Исходная конфигурация

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; Дисперсия световода, пс/(нм·км): 17; Спектральная ширина источника, нм: 35.

Полученные характеристики: Линейные потери световода, дБ = 2.4; Потери на изгибах, дБ = 0.8966366489; Полные потери, дБ = 3.2966366489; Коэффициент ввода излучения = 1; Оптическая мощность на выходе, мВт = 10.2981453187.

Пример 2: Изменение поля «Длина волны в вакууме, нм»

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; Дисперсия световода, пс/(нм·км): 17; Спектральная ширина источника, нм: 35.

Полученные характеристики: Линейные потери световода, дБ = 1.5809543379; Потери на изгибах, дБ = 0.8966366489; Полные потери, дБ = 2.4775909869; Коэффициент ввода излучения = 1; Оптическая мощность на выходе, мВт = 12.4355094577.

Пример 3: Изменение поля «Спектральная ширина источника, нм»

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; Дисперсия световода, пс/(нм·км): 17; Спектральная ширина источника, нм: 38.85.

Полученные характеристики: Линейные потери световода, дБ = 2.4; Потери на изгибах, дБ = 0.8966366489; Полные потери, дБ = 3.2966366489; Коэффициент ввода излучения = 1; Оптическая мощность на выходе, мВт = 10.2981453187.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Задайте значения измеряемых величин в указанных единицах.
  2. Определите допустимые углы, спектральные параметры и размеры установки.
  3. Нажмите «Рассчитать» и сравните основные выходные показатели; при изменении конфигурации проверьте область применимости.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Почему расчёт может отклонить некоторые значения?

Для части комбинаций длины волны, порядка и направления дифрагированный луч физически не существует. Кроме того, модель учитывает ограничения параметров.

Можно ли использовать результат для реальной аппаратуры?

Для предварительной оценки — да, но требуются проверки калибровки измерительной системы, оптических констант материала и ограничений геометрии.

Похожие калькуляторы

🔭ОПТИКА

Аберрация первого порядка оптической системы — для внеосевого луча

Аберрация первого порядка оптической системы — для внеосевого луча. При настройке схемы «Аберрация первого порядка оптической системы — для внеосевого луча» сначала укажите радиус первой поверхности линзы, м, радиус второй поверхности линзы, м и централ

🔭ОПТИКА

Аберрация первого порядка оптической системы — для составной оптической системы

Аберрация первого порядка оптической системы — для составной оптической системы. При настройке схемы «Аберрация первого порядка оптической системы — для составной оптической системы» сначала укажите радиус первой поверхности линзы, м, радиус второй поверхности линзы

🔭ОПТИКА

Аберрация первого порядка оптической системы — при заданном спектральном диапазоне

Аберрация первого порядка оптической системы — при заданном спектральном диапазоне. При настройке схемы «Аберрация первого порядка оптической системы — при заданном спектральном диапазоне» сначала укажите радиус первой поверхности линзы, м, радиус второй поверхности ли

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_810218/

Предварительный просмотр