Что такое «Вносимая потеря» (IL)?

Глобальный технический центр OFSCN Техническая база знаний OFSCN
1

Насколько снизится сигнал при добавлении фланца или фитинга?

2

В системах волоконно-оптической связи и волоконно-оптических датчиков добавление фланца (адаптера) и пары оптических коннекторов, вызывающее ослабление сигнала, в физике и фотонике называется вставными потерями ( Insertion Loss, сокращенно \text{IL} ).

1. Типичные значения потерь

При стандартном, чистом и идеально выровненном соединении одномодовых оптоволокон:

  • Типичные вставные потери : стандартный узел соединения (состоящий из пары оптических коннекторов и одного фланцевого адаптера) обычно вызывает вставные потери в диапазоне от 0.2\ \text{dB} до 0.3\ \text{dB} .
  • Максимально допустимые потери : в отраслевых стандартах или при приемке инженерных работ максимальные вставные потери для одного узла, как правило, не должны превышать 0.5\ \text{dB} .

2. Математический расчет потерь и оптической мощности

Вставные потери ( \text{IL} , единица измерения: \text{dB} ) и коэффициент пропускания сигнала оптической мощности ( T ) связаны следующим логарифмическим соотношением:

T = 10^{-\frac{\text{IL}}{10}}

Это позволяет точно рассчитать степень снижения мощности оптического сигнала при различных уровнях потерь:

  • При \text{IL} = 0.2\ \text{dB} : коэффициент пропускания T \approx 95.5\% , что означает снижение мощности сигнала примерно на 4.5\% .
  • При \text{IL} = 0.3\ \text{dB} : коэффициент пропускания T \approx 93.3\% , что означает снижение мощности сигнала примерно на 6.7\% .
  • При \text{IL} = 0.5\ \text{dB} : коэффициент пропускания T \approx 89.1\% , что означает снижение мощности сигнала примерно на 10.9\% .

3. Физические факторы, приводящие к аномальному увеличению потерь

При фактических полевых испытаниях и инженерных работах, если не учитывать следующие физические факторы, степень снижения сигнала может значительно превысить указанные выше типичные значения:

  • Загрязнение торца (самый распространенный фактор) : диаметр сердцевины одномодового оптоволокна составляет всего около 9\ \mu\text{m} . Если на торце коннектора присутствуют пыль, отпечатки пальцев или масляные пятна, это напрямую приводит к поглощению и рассеянию света. Микроскопическое загрязнение легко может вызвать резкое увеличение потерь до 1.0\ \text{dB} - 3.0\ \text{dB} и выше, вплоть до полного прерывания сигнала.
  • Несоответствие типов коннекторов (смешанное соединение PC и APC) : например, прямое соединение через фланец коннектора APC со скошенным торцом (обычно зеленого цвета) с коннектором PC с микросферическим торцом (обычно синего цвета). Поскольку торцы не могут физически прилегать друг к другу, между ними образуется крошечный воздушный зазор (Air Gap), что приводит к вставным потерям, как правило, до 10\ \text{dB} - 30\ \text{dB} и даже выше, а также к риску физического повреждения торцов.
  • Отклонение выравнивания и износ гильзы : если изношена или имеет низкое качество позиционирующая керамическая гильза внутри фланца, это может привести к микронному поперечному смещению сердцевин двух оптоволокон, что вызывает заметное увеличение вставных потерь.

4. Промышленная продукция OFSCN® (Dacheng Yongsheng)

Для обеспечения сверхнизких вставных потерь и высокой стабильности передачи сигнала в экстремальных и суровых условиях (таких как сверхвысокая температура, высокий вакуум) компания Dacheng Yongsheng (OFSCN®) предлагает ряд высокоточных оптоволоконных соединительных и адаптерных устройств: