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
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; 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.
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.
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
- 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.