Wpływ parametrów geometrycznych złącz światłowodowych na właściwości transmisyjne łącza optycznego cd.

4. JAK PARAMETRY GEOMETRYCZNE WPŁYWAJĄ NA PARAMETRY TRANSMISYJNE?

Na załączonych rysunkach pokazany został wpływ omówionych wcześniej parametrów w zakresie określonym przez normy Telcordii, stąd wnioskowanie ograniczone jest tylko do zakresu akceptowalnej tłumienności przejściowej czy też wstecznej. Niemniej jednak, widać tendencję wzrostu tłumienności (Rys. 2) wraz ze wzrostem wartości promienia krzywizny, przesunięcia wierzchołka czy też wysokości włókna. Wskazane jest, aby wartość promienia krzywizny miała wartość z dolnej granicy wymaganej przez normę tj. 7 nm. Podyktowane to jest mniejszą wartością tłumienności przejściowej. Zejście poniżej tej wartości może spowodować, że siła dociskająca, działać będzie na mniejszą powierzchnię, co w rezultacie spowoduje wzrost deformacji powierzchni ferruli i włókna. Wzrost wartości przesunięcia wierzchołka powoduje wzrost tłumienności. Wskazana jest minimalizacja tego przesunięcia, ze względu na to, że w przypadku połączenia dwóch złączek przesunięcie to może się dodawać, co prowadzi do utraty kontaktu łączonych powierzchni. Podcięcie włókna nie wpływa w sposób ujemny na wartość tłumienności. Ujemna wartość wysokości włókna (podcięcie) w zakresie dopuszczanym przez normę do –50 nm charakteryzuje się wartością tłumienności zbliżoną do zera. Jeżeli podcięcie wykracza poza wartość określoną w normie, wówczas wzrasta tłumienność wtrąceniowa. Podyktowane to jest zwiększeniem przerwy powietrznej między łączonymi włóknami. Wystawanie włókna (wartość dodatnia wysokości włókna) powoduje gwałtowny wzrost tłumienności.

W krytycznych sytuacjach, nadmierne wystawanie włókna może prowadzić do sytuacji, gdzie siła 8-12 N będzie działać na same włókno, co w konsekwencji doprowadzi do mikropęknięć. Po pewnym czasie z powodu zmęczenia żywicy może nastąpić cofnięcie włókna wewnątrz ferruli, co może doprowadzić do drastycznego wzrostu tłumienności przejściowej.



W przypadku tłumienności wstecznej wzrost parametrów geometrycznych powoduje także jej wzrost (Rys.3). Z tym, że w wypadku tłumienności przejściowej był to wzrost niekorzystny, powodujący pogorszenie parametrów złączki. W wypadku tłumienności wstecznej wymagane są jak największe jej wartości. Norma dla złącz SC/UPC wymaga, aby wartość tłumienności wstecznej - 50 dB. W wypadku promienia krzywizny, wartości bliskie górnej granicy wymaganej przez normę tj. 25 nm, powodują zmniejszenie strat odbitego światła.

Odwrotnie niż w przypadku z tłumiennością przejściową, tu wartość podcięcia ma większe znaczenie. Chociaż wzrost podcięcia w tym wypadku nie powoduje pogorszenia parametrów, zejście poniżej wartości –50 nm spowodowałoby utratę kontaktu łączonych złączek, a tym samym wzrost reflektancji.



Łączny wpływ parametrów geometrycznych na wartość parametrów transmisyjnych został zbadany przy pomocy modelu regresji wielorakiej. Dla wartości tłumienności przejściowej oraz wstecznej, zbudowany został osobny model jakościowy [4]. Wartość współczynników wielomianu została wyznaczona wg modelu regresji wielorakiej.

Następnie sprawdzona została adekwatność wyznaczonej funkcji (test Snedecora, test t Studenta oraz współczynnik korelacji wielorakiej) oraz istotność współczynników wyznaczonego wielomianu (statystyka t Studenta). W przypadku tłumienności przejściowej otrzymano następującą postać funkcji:

gdzie,
x1- promień krzywizny, x2- wysokość sferyczna , x3-przesunięcie wierzchołka.