광섬유 전송 손실과 파장 사이의 관계는 광섬유 통신 분야에서 중요한 문제입니다. 왜냐하면 서로 다른 파장의 빛이 광섬유에서 전파될 때 서로 다른 손실 메커니즘을 만나기 때문입니다. 광섬유의 손실에는 주로 흡수 손실, 산란 손실, 굽힘 손실이 포함되며, 이러한 손실 메커니즘은 광파의 파장과 밀접한 관련이 있습니다. 이 기사에서는 이 둘의 관계를 분석합니다.
1, 흡수 손실
흡수 손실이란 광파가 섬유 소재 내에서 전파될 때 섬유 소재 자체의 흡수 효과로 인해 발생하는 에너지 손실을 의미합니다. 주로 이산화규소(SiO2)와 같은 광섬유 재료는 적외선 영역의 OH - 이온 흡수 피크 및 자외선 영역의 전자 전이 흡수와 같은 특정 파장에서 더 많은 빛 에너지를 흡수합니다. 일반적인 저손실 창은 850nm, 1310nm 및 1550nm 부근에 위치하는데, 이는 섬유 재료의 흡수가 이 세 가지 파장에서 최소화되기 때문입니다.
2, 산란 손실
산란 손실에는 주로 레일리 산란과 비선형 산란이 포함됩니다. 레일리 산란은 광섬유 재료의 미세한 불균일성으로 인해 발생하며, 이로 인해 광파 에너지의 일부가 원래 전파 방향에서 벗어날 수 있습니다. 레일리 산란 손실은 파장의 4제곱에 반비례합니다. 즉, 파장이 길수록 산란 손실이 작아집니다. 1550nm의 파장에서는 레일리 산란 손실이 최소화됩니다.
라만 산란, 브릴루앙 산란과 같은 비선형 산란은 파장 및 빛의 강도와 관련이 있으며 일반적으로 장파장 영역에서 잘 제어될 수 있습니다.
3, 굽힘 손실
굽힘 손실은 특히 굽힘 반경이 작은 경우 섬유 굽힘 중에 발생합니다. 구부러진 광섬유에서 광파가 전파되면 광선의 일부가 굴절로 인해 광섬유 클래딩을 벗어나 에너지 손실이 발생합니다. 굽힘 손실과 파장 사이의 관계는 복잡하지만 일반적으로 파장이 길면 장파장의 빛이 섬유에 갇힐 가능성이 높기 때문에 굽힘 손실이 상대적으로 작습니다.
광섬유의 손실은 850nm, 1310nm, 1550nm의 세 가지 파장 창에서 상대적으로 낮으며, 1550nm 창의 손실은 0.19dB/km ~ 0.25dB/km 범위로 가장 작습니다. 따라서 1550nm는 장거리 광섬유 통신에 선호되는 파장입니다.{7}} 또한 1550nm 파장에서 광섬유의 작은 분산으로 인해 고속 전송에도 이점이 있습니다.{10}}
광섬유 통신 시스템의 성능을 최적화하려면 적절한 파장을 선택하는 것이 중요합니다. 손실, 분산, 비선형 효과 및 비용과 같은 요소를 고려하여 다양한 응용 요구 사항을 충족하기 위해 일반적으로 850nm, 1310nm 및 1550nm의 세 가지 파장 중에서 선택합니다. 예를 들어, 단거리-근거리 통신망은 850nm를 사용하는 반면, 장거리 백본 네트워크는 1550nm를 사용하는 경향이 있습니다.-
