3. Что такое Оптическое излучение. Что такое оптическое излучение.

Содержание

Оптические волокна для промышленного применения производятся как кабельными компаниями (в основном для кабелей внутри помещений), так и специализированными зарубежными компаниями: Alcatel, Corning, Fujikura, OFS (Furukawa), Sumitomo и др.

Оптические волокна для телекоммуникаций: кварцевые и не только

На Хабре время от времени появляются различные статьи на тему волоконно-оптических линий связи (ВОЛС), что неудивительно, поскольку оптическая связь сегодня является одним из самых важных способов передачи информации. Оптические линии успешно конкурируют с традиционными медными линиями и беспроводными технологиями. Оптоволоконная технология в последние годы значительно увеличила объем и скорость передачи информации во всем мире, особенно с ростом Интернета. Кроме того, волоконные технологии с каждым годом становятся все ближе к потребителю и открывают новые области применения.

Мы считаем, что любой уважающий себя ИТ-специалист должен иметь хотя бы общее представление о волоконной оптике, независимо от того, чем он занимается. Эта статья посвящена следующим темамТипы и классификация оптических волокон. Конечно, вы можете легко найти много информации на эту тему. Но, как вы увидите, нам есть что сказать. Тем более что тема волоконной оптики, на наш взгляд, до сих пор игнорировалась на Хабре.

Но для начала немного о себе

ETF поставляет импортные электронные компоненты на российский рынок с 1991 года. За последние 15 лет (с 2001 года) в программу поставок были включены волоконно-оптические и оптоэлектронные компоненты. Исторически сложилось так, что нашими основными клиентами являются представители различных отраслей промышленности.

«EFO» имеет несколько площадок в различных группах товаров. Сайт infiber.ru посвящен оптической связи, которой занимаются сотрудники отдела волоконно-оптических компонентов. На этом сайте представлен список оптоволоконных изделий, которые мы поставляем. Вы также найдете новости и статьи о производителях, написанные нашими экспертами. Наш сайт создан совсем недавно, но активно развивается.

Цель данной статьи

Как уже упоминалось ранее, в этой статье мы хотим поговорить не столько о самом стекловолокне, сколько о его видах и классификации. Большинство читателей должны быть знакомы с разницей между одномодовыми и многомодовыми волокнами. Однако мы хотели бы дать более подробную информацию, чтобы вы могли легко ориентироваться в многообразии современных волокон и их свойств и не испытывали трудностей с вопросами, возникающими, например, при практической работе:

Что означает OM4 в спецификации к оптическому волокну и чем оно отличается от OM1, OM2 и OM3?
Какие материалы используются при производстве волокон и кабелей? Что такое пластиковое оптическое волокно?
Где следует использовать волокно со смещенной дисперсией и в каких случаях дисперсия должна быть нулевой?
Что означают аббревиатуры POF и HCS (PCS)?

Опыт общения с клиентами показывает, что эти и другие вещи, связанные с классификацией волокон, известны не всем (не стоит забывать, что наши клиенты работают в основном в промышленности и в основном каждый является экспертом в своей области). Поэтому мы считаем, что эта информация будет очень полезной. Мы очень надеемся, что наше совместное обсуждение ВОЛС на Хабре не закончится статьей.

Мы хотели бы отметить, что одним из основных пунктов этой статьи является знакомство наших читателей с волокнами POF и HCS, поскольку 1) эти волокна становятся все более популярными в промышленности и других областях, и 2) в отличие от традиционных кварцевых волокон, они не так хорошо известны в русскоязычном интернете.

И последнее. Недавно мы опубликовали на нашем сайте пять статей, в которых более подробно рассказывается об оптических волокнах и их основных типах. Для тех, кому нижеприведенной информации недостаточно, мы приветствуем вас на нашем сайте!

Что такое Оптическое излучение?

Оптическое излучение — это электромагнитное излучение в оптическом диапазоне, то есть электромагнитные волны в оптическом диапазоне с длиной волны λ между 1 мм и 1 нм, которые лежат в оптической области спектра. В пределах оптического диапазона:

— Инфракрасное излучение с длиной волны λ = 0,78…1000 мкм,

— видимый свет с длиной волны λ = 0,38…0,78 мкм,

— ультрафиолетовое излучение с λ = 0,0001…0,38 мкм.

Испускание и поглощение происходят в отдельных сегментах, квантах — фотонах. При испускании фотона энергия атома уменьшается, а при поглощении фотона — увеличивается.

Монохроматическое излучение — это оптическое излучение, характеризующееся частотой (длиной волны) световых колебаний.

Оптическое излучение может быть охарактеризовано фотометрическими параметрами:

световой поток;
сила света;
освещенность;
яркость;
светимость.

Оптический диапазон электромагнитных волн? Внутри оптический диапазон длин волн:видимое, инфракрасное, ультрафиолетовое излучение ?

Оптическая область спектра состоит из электромагнитных волн в оптическом диапазоне с длиной волны λ от 1 мм до 1 нм. В оптическом диапазоне: — инфракрасное излучение с длиной волны λ = 0,78…1000 мкм; — видимый свет с λ = 0,38…0,78 мкм; — ультрафиолетовое излучение с λ = 0,0001…0,38 мкм.

Электромагнитная волна — это процесс последовательных, взаимосвязанных изменений векторов напряженности электрического и магнитного полей, перпендикулярных распространяющемуся лучу волны, когда изменения в электрическом поле вызывают изменения в магнитном поле, которые, в свою очередь, вызывают изменения в электрическом поле. Электромагнитные волны классифицируются в зависимости от их длины волны. Электромагнитные волны — это, в порядке убывания длины волны: 1) радиоволны 2) инфракрасное излучение 3) видимый свет 4) ультрафиолетовое излучение 5) рентгеновские лучи 6) гамма-излучение Радиосвязь — это система передачи, в которой электрические сигналы связи передаются в открытом пространстве с помощью радиоволн. В зависимости от стандартов распространения радиоволны делятся на диапазоны (см. таблицу 1). Используются и другие символы, например, ультрадлинные волны (ELV) соответствуют миллиметрам, длинные волны (LW) — километрам, средние волны (MF) — сантиметрам, короткие волны (SW) — метрам и ультракороткие волны (USH) — диапазонам 8-11 (иногда диапазон 12 называют USHF).

Избыток оптического излучения может быть вредным

Люди, подвергающиеся чрезмерному воздействию этого явления, могут испытывать неблагоприятные последствия для здоровья. Это относится как к естественному оптическому излучению, так и к искусственному. Тип и степень повреждения зависят, прежде всего, от длины волны излучения, продолжительности воздействия и его интенсивности. Даже диапазоны видимого света могут быть вредны для здоровья. «Смотреть на солнце» вредно для глаз не только из-за ультрафиолетового излучения, но главным образом из-за высокой интенсивности видимого света и инфракрасного излучения.

Ультрафиолетовое излучение может нанести не только немедленный (острый), но и долгосрочный (хронический) ущерб здоровью человека. Острые повреждения от ультрафиолетового излучения включают солнечные ожоги на коже или «выцветание» роговицы глаза. Хронический ущерб от УФ-излучения включает преждевременное старение кожи и рак кожи, а также помутнение хрусталика глаза (катаракта).

Инфракрасное излучение — возможен ущерб здоровью

Избыток ИК также может нанести вред здоровью. Некоторые исследования показывают, что хроническое воздействие ИК-излучения отдельно или в сочетании с УФ-излучением может вызвать значительные повреждения кожи.

Если воздействие превышает определенные уровни, видимый свет также может быть вреден для здоровья, особенно для глаз. Это особенно верно для высокоэнергетической синей части видимого спектра («опасность синего света»). Постоянное повреждение сетчатки может стать хроническим, если вы смотрите без защиты на солнце или на сильные источники искусственного света, такие как лазеры.

Вывод

Зная, что такое оптическое излучение, каждый может сделать вывод о том, что вредно, а что полезно. Не следует ли вам дважды подумать, прежде чем идти в солярий или на пляж в полуденную жару, не надевать защитную одежду в горах зимой, когда снежный покров ослепляет, или посещать места с сомнительным освещением? Конечно, стоит! Выбор за вами! Более подробно об опасностях и негативных эффектах излучения оптического спектра мы расскажем в следующих статьях. Это вас заинтересует!

В двух словах! Что такое ультрафиолетовое излучение и как оно влияет на человека?

Как изменение климата влияет на ультрафиолетовое излучение и здоровье человека

6 типов кожи человека и их реакция на ультрафиолетовое излучение

Какой вред наносит ультрафиолетовое излучение здоровью и каковы его последствия

5 способов защитить себя от ультрафиолетового излучения.

Общие свойства света

Свет — это электромагнитное излучение с чрезвычайно высокими частотами. Для видимого света эти частоты находятся в диапазоне от 400 ТГц до 750 ТГц, что соответствует диапазону длин волн от 400 до 750 нм (границы ультрафиолетового и особенно инфракрасного света размыты из-за постепенной десенсибилизации человеческого глаза). Чрезвычайно высокие частоты составляют циклы колебаний всего в несколько фемтосекунд.

В то время как некоторые источники излучают квазимонохроматический свет с четко определенной оптической частотой, другие могут иметь очень широкую оптическую полосу пропускания в сотни терагерц. Оптические частоты слишком высоки для прямого измерения, но могут быть определены с большой точностью.

Оптические частоты слишком высоки для прямого измерения, например, с помощью электронных приборов. Тем временем, однако, существуют сложные методы фазовой корреляции оптической частоты с микроволновой частотой, например, атомные часы. Это позволяет измерять оптические частоты с чрезвычайно высокой точностью. И наоборот, можно использовать высокоточные оптические стандарты частоты, по которым можно точно определить электронные низкочастотные сигналы.

Скорость света

Свет обычно движется с чрезвычайно высокой скоростью. В вакууме фазовая и групповая скорость составляет чуть менее 300 000 км/с. Согласно современным теориям физики, никакая частица или передача информации не может быть быстрее этого.

Когда свет распространяется через среду, он обычно имеет разную фазу и групповую скорость. В большинстве случаев, особенно при использовании обычных оптических материалов, обе скорости значительно уменьшаются. Фазовая скорость уменьшается с ростом показателя преломления, а групповая скорость уменьшается с ростом группового показателя.

Бывают ситуации, когда фазовая скорость света в среде даже выше, чем скорость света в вакууме (быстрый свет → пропускание ультрафиолета). Иногда групповая скорость может быть даже выше, но без сверхсветовой передачи. С другой стороны, бывают случаи, когда групповая скорость намного ниже нормальной (медленный свет).

Ультракороткие световые импульсы

Способность света иметь чрезвычайно большую полосу пропускания лежит в основе возможности получения чрезвычайно коротких световых импульсов (световых вспышек). Короткий импульс обязательно имеет полосу пропускания, по крайней мере, порядка обратной величины длительности импульса; поэтому не может быть очень коротких импульсов, которые не имеют большой полосы пропускания (рассчитанной с помощью преобразования Фурье). Для длительности импульса в несколько десятков пикосекунд или меньше обычно используется термин ультракороткие импульсы. Самые короткие импульсы, которые могут быть произведены некоторыми синхронными лазерными источниками, имеют длительность около 5 фемтосекунд (5 фс); еще более короткие длительности возможны при использовании нелинейных методов сжатия импульсов, а оптический спектр простирается далеко за пределы видимого диапазона.

Короткие волны

Высокие оптические частоты также означают относительно короткие оптические длины волн в соответствии с соотношением λ = c/n, хотя скорость света довольно высока, чуть менее 300 000 км/с в вакууме.

Короткие оптические длины волн означают, что эффекты дифракции и интерференции не так легко наблюдать. Поэтому волновая природа света не очень очевидна в повседневной жизни. С другой стороны, геометрическая оптика, которая описывает распространение света лучами, является полезным подходом во многих случаях по той же причине. Интерферометрический пучок света с высокой пространственной когерентностью и не слишком малым диаметром в фокальной точке может распространяться на большие расстояния с приблизительно постоянным диаметром пучка и в определенной степени имеет форму луча.

Источники света

Свет может генерироваться несколькими источниками. Они отличаются способом генерирования света, потреблением энергии и цветовой температурой. Наиболее распространенные из них кратко описаны ниже:

Лампы накаливания

Лампы накаливания — это источники света, генерирующие тепловое излучение от электрически нагретой нити накаливания. Эта нить обычно изготавливается из вольфрама и поэтому может работать при относительно высоких температурах 2400-2800 Кельвинов. Первые лампы накаливания были сделаны с угольной нитью, которая была гораздо менее термостойкой.

Нить накала может удерживаться на месте только двумя проводами передачи тока или, в качестве альтернативы, дополнительными поддерживающими проводами, прикрепленными к изоляционному стеклу.

Чтобы предотвратить быстрое окисление нити накала, ее помещают в стеклянную колбу, которая либо эвакуирована, либо (чаще всего) заполнена инертным газом низкого давления, таким как азот, аргон или криптон, который замедляет испарение нити.

Газоразрядные лампы

Газоразрядные лампы — это источники света, основанные на электрическом разряде в ионизированном газе или парах металла. Некоторые из них используются со второй половины 19 века, другие были изобретены гораздо позже. В последние десятилетия технология получила дальнейшее развитие в определенных областях. Сегодня существует очень широкий спектр газоразрядных ламп, основные параметры которых, такие как выходная мощность и длительность импульса, различаются на порядки.

Принцип работы газоразрядной лампы заключается в том, что атомы или молекулы газа переводятся в возбужденное электронное состояние путем столкновения электронов или, в качестве альтернативы, путем передачи энергии от других атомов, ионов или молекул газа. Возбужденные частицы затем излучают флуоресцентный свет, часто в видимом спектральном диапазоне, но также в ультрафиолетовом и иногда в инфракрасном.

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы — это устройства, излучающие люминесцентный свет. Эта флуоресценция возникает в люминофоре (флуоресцентном материале), который обычно возбуждается ультрафиолетовым светом от электрического разряда в газе, обычно в парах ртути.

Затем флуоресцентное покрытие на внутренней стороне трубки поглощает ультрафиолетовое излучение и преобразует его во флуоресцентный свет, который в основном находится в видимом спектре. Оставшийся ультрафиолетовый свет поглощается стеклянной трубкой.

Люминофор содержит различные активные (светоизлучающие) вещества, которые смешиваются таким образом, что весь спектр излучения приводит к тому, что свет воспринимается как белый.

Светодиоды

Светоизлучающие диоды, или просто светодиоды, являются одними из наиболее часто используемых полупроводниковых диодов различных типов, доступных сегодня. Они широко используются в телевизорах, цветных дисплеях и светодиодном освещении.

Светоизлучающие диоды состоят из очень тонкого полупроводникового слоя с относительно высоким уровнем примесей. В зависимости от используемого полупроводникового материала и легирования, светодиод излучает цветной свет с определенной спектральной длиной волны при прямой фокусировке.

Научно-исследовательская работа «Влияние оптического излучения на биообъекты»

Свет играет очень важную роль в жизни человека. Благодаря его восприятию глазом, когда мы видим, мы можем воспринимать окружающий нас мир. Свет создает необходимые условия для жизни на нашей планете. Свет является одним из наиболее важных факторов окружающей среды, участвующих в физиологических функциях растений. Для успешного выращивания растений необходимо знать и учитывать факторы, которые непосредственно влияют на их рост и развитие. Влияние спектрального состава света на фотосинтез, рост и продуктивность растений было изучено в многочисленных научных работах, но эта тема остается актуальной и в наше время.

Результаты исследований оптических явлений в природе служат основой для выводов, имеющих большое значение для формирования более полного понимания природы света и влияния ультрафиолетового, видимого и инфракрасного излучения на биологические объекты.

Мы изучили соответствующую литературу и пришли к выводу, что оптическое излучение воздействует на все биологические объекты.

Мы выдвинули гипотезу: Оптическое излучение воздействует на воду, растения, человека и атмосферу.

Проблема: Создание оптимальных условий для роста сельскохозяйственных культур с использованием ультрафиолетового излучения в качестве бактерицидного агента.

Классификация промышленных типов оптических волокон

Оптическое волокно или световод — это гибкий и прозрачный (стеклянный или пластиковый) цилиндрический стержень с круглым сечением. Он состоит из трех слоев: сердцевины, оболочки и покрытия.

В системах связи оптическое волокно является наиболее важной средой для передачи сигнала. Сигнал — модулированная по интенсивности световая волна — распространяется в основном в сердцевине диаметром от 6 до 62,5 мкм (в зависимости от типа волокна), точнее, вдоль цилиндрического волновода, образованного сердцевиной и оболочкой, используя эффект полного внутреннего отражения (TIR) света на границе сердцевина-оболочка.

Существует четыре основных параметра, обычно используемых для классификации типов волокон:

по числу распространяющихся в них типов волн или мод: многомодовые (ММ) и одномодовые (ОМ);
по профилю показателя преломления: ступенчатый, параболический (градиентный) и специальный;
по типу характеристики дисперсионного параметра D: SF (стандартное), DSF (со сдвигом нуля дисперсии), NZDSF (с ненулевой смещенной дисперсией) и ZWP (с нулевым водяным пиком);
по знаку дисперсионного параметра D: для перечисленных выше типов ОВ он положителен в области рабочих длин волн, а у DSF — волокно для компенсации дисперсии D отрицательно, это ОВ специального типа используется в модулях компенсации дисперсии DCM.

Кроме того, существуют некоторые другие специализированные типы волокон с очень специфическим назначением.

Классификация многомодовых ОВ

ММ-волокна различают в зависимости от профиля показателя преломления:

волокна со ступенчатым (прямоугольным) профилем показателя преломления;
волокна со сглаженным (типа квадратичной параболы) профилем показателя преломления, также называемым градиентным.

Они также (условно) делятся на четыре категории в зависимости от материала ОМ:

класс А1: стекло/стекло, диаметры сердцевины/оболочки: 50/125, 62,5/125, 85/125 и 100/140 мкм;
класс А2: стекло/стекло, диаметры сердцевины/оболочки: 200/240 мкм;
класс АЗ: стекло/пластмасса, диаметры сердцевины/оболочки: 200/280 мкм;
класс А4: пластмасса/пластмасса, диаметры сердцевины/оболочки: 980/ 1000 мкм.

Волокна класса A1 (практически только первые два размера) используются почти исключительно в телекоммуникационных системах. Из-за относительно высокого затухания ММ-волокон они используются для прокладки внутри системы или на короткие расстояния до 1-2 км. Поэтому его основными пользователями являются локальные сети, а не коммуникационные сети, которые предназначены для одномодовых волокон.

Кроме того, ISO/IEC 11801 (начиная с версии 2002 года) определяет четыре категории MFOB: ОМ1, ОМ2, ОМЗ и ОМ4, или четыре категории каналов MFOB, которые отличаются широкополосной пропускной способностью. Максимальный класс этого параметра позволяет многомодовому волокну обеспечить дальность передачи Gigabit Ethernet (GE) 3 км.

Классификация одномодовых ОВ

ОМ-волокна обычно изготавливаются из кварцевого стекла (SiO₂), имеют фиксированный диаметр оболочки 125 мкм и диаметр сердцевины 7-10 мкм, но нормированным параметром является диаметр моды (8-11 мкм), который лучше всего характеризует свет, входящий в волокно, и зависит от длины волны (фактически, он на 10-12 % больше, чем диаметр сердцевины). Методы измерения этого параметра определены в стандартах IEC 793-1-C9 (Европа) и EIA/TIA-455-164/-165/-167A (США).

Основные характеристики ММ волокон

Основные параметры ОМ описаны и регламентированы в Рег. G.651. Однако рег. G.651, конечно, не отражает весь диапазон оценок ОМТП. Гораздо более информативными являются спецификации в каталогах производителей.

Параметры, перечисленные в спецификациях, обычно достаточно понятны, но некоторые из них нуждаются в пояснении.

Тип волокна — стандартное или градиентное ММ ОВ. Иногда градиентное ОВ обозначается как GIF;
Рабочие окна прозрачности — приведены только используемые окна: в окрестности 850 нм и 1310 нм;
Затухание, прирост затухания, полоса пропускания, хроматическая дисперсия и групповой показатель преломления даются для двух длин волн — 850 и 1310 нм, соответствующих используемым окнам прозрачности;
Широкополосность или параметр BW (band width) — имеет размерность МГц∙км, т. е. соответствует ширине полосы, обеспечиваемой ВОЛС на длине 1 км (этот параметр иногда называют коэффициентом широкополосности, хотя правильнее говорить об относительной/нормированной полосе пропускания ). Для ВОЛС длины L фактически обеспечиваемая полоса вычисляется как BW / L, т. е. она обратно пропорциональна длине линии. Этот параметр нормируется только для ММ ОВ, для которых трудно вычислить эквивалентную модовую дисперсию. Компания Corning чаще указывает гарантированное расстояние передачи гигабитного (GE) или 10-гигабитного (10GE) Ethernet, что более информативно, т. к. учитывает фактическую BW сигнала Ethernet.
Динамическая усталость — фактор сопротивления динамической усталости, определяющий способность ОВ противостоять долговременным механическим нагрузкам (чем выше n, тем больше надежность волокна).

Одномодовые ОВ, регламентированные стандартами ITU-T

Наиболее важные параметры ОВ описаны и регламентированы в R.E.C. ITU-T G.650, G.652-657, которые в основном используются в качестве справочных в официальных документах по типу волокна. Однако они дают основные (в основном ограничивающие) характеристики соответствующих категорий (типов) волокон.

МСЭ-Т (ITU-T) регламентирует шесть типов ОМ ОМ, а именно:

G.652 (тип SF — Standard Fiber) — стандартное, наиболее широко используемое ОМ ОВ с положением «0» дисперсии на длине волны 1310 нм; сегодня существуют четыре его модификации: G.652.A, G.652.B, G.652.C и G.652.D;
G.653 (тип DSF — Dispersion Shifted Fiber) — ОМ ОВ со сдвигом «0» дисперсии на длину волны 1550 нм; основное ОМ ОВ, используемое в системах SDH, использующих одну несущую; сегодня существуют две его модификации: G.653.А и G.653.В;
G.654 (тип CSF — Cut-off Shifted Fiber) — ОМ ОВ со сдвигом длины волны отсечки с 1260 на 1530 нм для увеличения диаметра модового поля (до 13,7 мкм максимум), т. е. площади поперечного сечения сердцевины; на практике используется редко, сегодня существуют четыре его модификации: G.654.A, G.654.B, G.654.C и G.654.E;
G.655 (тип NZDSF — Non-Zero Dispersion Shifted Fiber) — ОМ ОВ со сдвигом «0» дисперсии в 3-е окно (1550 нм), но за пределы области 1530–1565 нм, где его дисперсия мала по величине и наклону; ОВ изготавливаются с симметричными положительными и отрицательными дисперсионными характеристиками, для использования схем с управляемой дисперсией; длина волны отсечки у них сдвинута с 1260 на 1450 нм; широко применяется в системах WDM, использующих несколько несущих в одном ОВ; сегодня существуют 5 его модификаций: G.655.A, G.655.B, G.655.C, G.655.D и G.655.Е;
G.656 (тип NDFWT — Non-zero Dispersion Fiber for Wideband Transport) — ОВ, формально похожий на ОВ типа G.655, но имеющий малую по величине и наклону дисперсию в более широком диапазоне длин волн — 1460–1625 нм; предназначен для широкополосных транспортных сетей WDM и DWDM;
G.657 (тип — Bending Loss Insensitive Fiber) — ОВ, формально похожий на стандартное ОВ типа G.652.D, но предназначенный для сетей доступа и локальных сетей с горизонтальной подсистемой, связывающей несколько зданий; его основная особенность — существенно сниженные потери при макроизгибах и уменьшенный допустимый радиус изгиба (до 7,5 мм минимум), облегчающие прокладку внутриобъектовых и локальных сетей; кроме того, данный тип ОВ имеет более жесткие механические допуски; сегодня существуют две его модификации: G.657.А и G.657.В.

Каталоги волокон позволяют проектировщикам ориентироваться на тип и параметры одномодовых ОВ, которые производители обычно обозначают по названию стандарта.

Основные характеристики ОМ волокон

Тип волокна — один из 6 типов, описанных выше. Для ОМ ОВ с ненулевой смещенной дисперсией (NZDSF) знак «+» означает, что дисперсионный параметр D положителен, знак «–» — что он отрицателен, этот знак важен для систем, использующих управление дисперсией, в том числе и с помощью DCM — модулей компенсации дисперсии. Кроме этих типов ОВ, производители предлагают ОВ типа ZWPF (Zero Water Peak Fiber) — волокно с нулевым водяным пиком, разработанные для систем CWDM, которое может работать в полосе от 1270 до 1625 нм.
Рабочие окна прозрачности — кроме обозначений окон указывается и более точный интервал, например 1530–1565 нм, если ОВ оптимизировано для работы именно в нем. Сначала под окнами понимались узкие области минимумов кривой поглощения света в ОВ в окрестности: 850 нм (1), 1310 нм (2) и 1550 нм (3). Сегодня 2-е окно — это область 1270–1325 нм, 3-е окно — 1528–1565 нм, 4-е окно — 1565–1625 нм, 5-е окно — 1325–1450 нм. Например, волокно AllWave компании OFS (и другие ОВ типа ZWP) может работать в четырех окнах: 2–5.
Затухание дается как для фиксированных длин волн — 1310, 1383 нм (водяной пик затухания, вызванный гидроксильной группой OH), 1550 нм, так и в диапазонах внутри окон, что важно для прикидки возможности использования ОВ в системах WDM. Как правило, приводятся два значения (через разделительную черту): первое соответствует максимально возможной величине, второе — фактически наблюдаемой на практике (на него можно ориентироваться с большой долей вероятности).
Прирост затухания приводится (при использовании в широком диапазоне температур) для двух диапазонов температур (–60 – 55 °С) или (–60 — 85 °С) через разделительную черту, если дано одно из них, то знак «–» означает отсутствие данных для другого диапазона. Аналогичный прирост может быть и от других факторов, например, при эксплуатации ОК в водной среде или от чрезмерно малого радиуса кривизны при частых изгибах ОВ и др.
Длина волны отсечки — минимальная длина волны, при которой ОВ поддерживает распространение только одной моды излучения. Приводятся (через разделительную черту) оба значения: для сердцевины и кабеля в целом или одно из них (знак «–» означает отсутствие данных). Первое значение обычно выше второго, которое определяется в результате измерений и служит практическим ориентиром длины волны отсечки. Если кабель используется для передачи несущих с длинами волн ниже длины волны отсечки, то ОВ фактически становится многомодовым, а возникающие дополнительные моды могут привести к существенному увеличению дисперсии.
Длина волны нулевой дисперсии приведена по стандарту либо оценена на основании других данных. Вместе с наклоном при нулевой дисперсии она дает возможность грубо оценить значение дисперсии для конкретной длины волны, используя интерполяционные формулы.
Область ненулевой дисперсии приводится для ОМ ОВ, оптимизированного для работы с системами WDM в указанной области. Знание ее важно при оценке влияния так называемого четырёхволнового смешения (относящегося к нелинейным эффектам) на эти системы.
Изменение дисперсионного параметра D, в З окне приводится для ОМ ОВ с ненулевой дисперсией и соответствует границам указанного окна. Знание D важно для расчета накопленной дисперсии на длине пролета (span) — участка передачи, перекрываемого одним оптическим усилителем. Ограничения на нее приводятся в спецификациях на системы WDM в рамках параметра, называемого конфигурацией системы, например, 4х33, 5х30, где первая цифра — число пролетов на одну секцию, а вторая — бюджет ОУ на пролет в дБ.
Дисперсия PMD для протяженной линии — этот параметр дает статистическое значение PMD в кабеле. Данный параметр используется для более достоверной оценки накопленной (на длине секции) дисперсии PMD для высокоскоростных систем связи (10 Гбит/с и выше).
Эффективная площадь светового поля — этот параметр вводится, как эквивалент площади сердцевины для систем DWDM. В них используются лазерные источники высокой интенсивности, что ведет к росту нелинейных эффектов. Для снижения плотности оптической мощности необходимо увеличивать эффективную площадь светового поля, что делается за счет оптимизации профиля показателя преломления (ПП). Например, в волокне LEAF (компании Corning) эта площадь повышена настолько, что дает прирост допустимой мощности источника излучения на 2 дБ (используемый профиль ПП — трезубец).
Вид профиля показателя преломления — кроме прямоугольного профиля ПП, в волокнах типа NZDSF для формирования относительно плоской дисперсионной характеристики (с малой величиной дисперсии) используются специальные профили ПП. Наиболее широко используемые из них — трезубец и треугольник на пьедестале (ꓥ-профиль), формируемые при использовании нескольких оболочек с разным значением ПП.
Радиус собственной кривизны волокна — параметр, влияющий на смещение центра волокна при укладке его для сварки в V-образную канавку (чем меньше радиус, тем больше смещение).