<h2>Tlmenie</h2>
<p>Tlmenie v optických vláknach, ako vo väÄšine optických
komponentoch alebo materiáloch s rastúcou vzdialenosťou znižuje
prenášaný optický výkon. Existujú dva druhy tlmení: väzobné alebo
povrchové. Väzobné vznikajú keÄ svetlo vstupuje alebo opúšťa komponent
a vnútorné straty ovplyvňujú prenos vnútri. Väzobné straty sa vyskytujú
jedine na povrchu. Vnútorné straty sú proporcionálne
k vzdialenosti svetla prechádzajúceho vnútri komponentov. Táto
vzdialenosť je samozrejme väÄšia pre vlákna ako pre bežnú optiku, teda
tlmenie na jednotku dĺžky by malo byť oveľa nižšie. Okrem toho, vlákna
naviac spôsobujú mikro straty v ohyboch, väÄšinou neuvažované.</p>
<p>Celkový útlm závisí hlavne na vlnovej dĺžke a na definovaných
primárnych prenosových oknách  Pomocou je definovanie primárnych
prenosových okien. Pre základné kremíkové telekomunikaÄné vlákna, sú
straty nižšie medzi 1520 a 1620 nm (okno). Toto okno sa stalo
príchodom EDPA vláknových zosilňovaÄov štandardom pre diaľkový prenos.
Iné štandardné okná sú v gáliovo arzenitových emisných pásmach
medzi 800 a 900 nm a pri 1310 nm, kde step-inedxové jednomódové vlákna
majú nulový rozptyl. Objavujú sa technológie sľubujúce rozdelenie
nízko-stratových oblastí od 1260 do 1650nm viacej do vnútra prenosových
okien (Plastové vlákna majú prenosové okno blízko 650 nm v Äervenej).</p>
<p align="center"><img src="images/image022.jpg" border="0" alt="Krem�kov� vl�kna maj� tri tradicn� prenosov� okn�" title="Krem�kov� vl�kna maj� tri tradicn� prenosov� okn�" width="426" height="336" /></p>
<p> </p>
<p>Hlavnými zložkami tlmenia vlákien sú absorpcia a rozptyl vnútri
vláknového materiálu. Tieto sú merané spolu, ako strata na jednotku
dĺžky. Je to relatívna daň z dvoch závislosti na vlnovej dĺžke .
Mikro straty v ohyboch vystupujú oddelene. Nastávajú, keÄ sa svetlo
rozptyľuje od malých ohybov vo vlákne spôsobených montážou alebo
kabelážou. 
</p>
<p>
SpoloÄnou kombináciou ohraniÄujeme charakteristiku systému spôsobenú signálovými
stratami.</p>
<p> </p>
<h3>Zložky tlmenia</h3>
<p class="TP11"><span>           
</span>Absorpcia a rozptyl sa spolu sÄítavajú. Merajú sa ako zlomok
poklesu intenzity svetla na jednotku dĺžky. Ak je tlmenie 1% na meter,
99% z vstupného svetla prejde jedným metrom. Po dvoch metroch bude
svetlo obsahovať už len 98,01 % pôvodnej intenzity.</p>
<p class="TP11"><span>           
</span>Je jednoduchšie predstaviť si úÄinok tlmenia na intenzitu
signálu z pohľadu prenosu po úsekoch. Násobí sa každý úsek dĺžky.
Znamená to, že zlomok svetla preneseného cez vlákno je vysielaný na
Äalší úsek.</p>
<p class="TP11B"><span>           
</span>(Vysielanie)<sup>dĺžka</sup></p>
<p class="TP11">           
Pretože prenos je rovný (1 – tlmenie), je toto ekvivalentom k (1 -
tlmenie)<sup>dĺžka</sup>. Straty sa objavujú tiež tam kde je svetelný
lúÄ spájaný vo vnútri vlákna, na spojkách alebo iných prechodoch. Tieto
straty zahrňujú aj odrazy svetla od konca vlákna, svetlo, ktoré uniká
z jadra, straty na spojovacích bodoch alebo straty
z pozdĺžnych vlákien. Ak zanedbáme straty na konektoroch a spojoch
je možné napísať rovnicu zobrazujúcu energiu k dĺžke vlákna.</p>
<p class="TP11B"><span>           
</span>P(D) = (P<sub>0</sub> - <span style="font-weight: 400; font-family: Symbol;">D</span><span style="font-weight: normal;">P) (1 - </span><span style="font-weight: 400; font-family: Symbol;">a</span><span style="font-weight: normal;">)<sup>D </sup>(1 - s)<sup>D</sup></span></p>
<p class="TP11"><span>           
</span>V tomto vzorci je <em>P<sub>0</sub></em> vstupná energia, <em><span style="font-family: Symbol;">D</span><span>P</span></em><span> je Äasť energie stratenej na vstupe, </span><em><span style="font-family: Symbol;">a</span></em><span> je
absorpcia na jednotku dĺžky a <em>s</em> je rozptyl na jednotku
dĺžky. V praxi sú dve merané ako jedno množstvo strát alebo
tlmenie.</span></p>
<p class="TP11B"><span>VypoÄítané tlmenie</span></p>
<p class="TP11">           
VýpoÄet tlmenia je omnoho jednoduchší v logaritmických jednotkách
ako v mocninách alebo percentách. Optická hustota je logaritmická
jednotka používaná pre rozsah optických filtrov. Vláknovo optické
výpoÄty sú v decibeloch - logaritmická jednotka definovaná ako
podiel výstupnej energie podelenej vstupnou</p>
<p class="TP11B" style="line-height: 11pt;"><span>                                               
</span> P<sub>output</sub></p>
<p class="TP11B" style="line-height: 11pt;"><span>           
</span>dB(loss) = - 10 . log<sub>10</sub> ----------</p>
<p class="TP11B" style="line-height: 11pt;"><span>                                               
</span>  P<sub>input</sub></p>
<p class="TP11">Mínusové znamienko robí zo strát kladné Äíslo. Straty
po zložkách môžu byť pridané namiesto násobenia a súÄtové straty
sú vypoÄítané násobením jednotiek strát (v dB) na celkovej dĺžke.
Úroveň energie môže byť meraná v dB pomerne k dodanej
energii, napríklad dBm (dB k jednému miliwattu) alebo dBμ (dB
k jednému mikrowattu).</p>
<p class="TP11">           
Rovnica pre energiu ku vzdialenosti pozdĺž vlákna je, </p>
<p class="TP11B"><span>           
</span>P(D) = P<sub>0</sub> – <span style="font-weight: 400; font-family: Symbol;">D</span><span style="font-weight: normal;">P(dB) – (tlmenie * D) (1 - </span><span style="font-weight: 400; font-family: Symbol;">a</span><span style="font-weight: normal;">)<sup>D</sup> (1 - s)<sup>D</sup></span></p>
<p class="TP11">kde <em><span style="font-family: Symbol;">D</span><span>P</span></em><span>(dB) sú väzobné straty v dB
a <em>P<sub>0</sub></em> je merané v dBm, <em>D</em> je dĺžka
v km a <em>tlmenie</em> je merané v dB na kilometer. Pre
štandardné telekomunikaÄné vlákna vyrobené z kremíkového skla je
minimálne tlmenie okolo 0,2 dB/km pri 1550 nm. Spojky, konektory alebo
iné pridané komponenty, ich straty môžu byť odÄítané v dB
z pravej strany rovnice.</span></p>
<h2>Absorpcia</h2>
<p class="TP11">           
Absorpcia závisí hlavne na zložení materiálu a môže sa silne meniť
z vlnovou dĺžkou v oblastiach absorpÄných pásiem. Čistý
tavený kremík používaný v štandardných telekomunikaÄných vláknach
má veľmi nízku absorpciu pri viditeľnej a blízko infraÄervenej
vlnovej dĺžke. Absorpcia pomocou kremíkovo-kyslíkových väzieb rastie
pri vlnových dĺžkach väÄších ako 1550 nm, vyrábané kremíkové vlákna nie
sú schopné komunikácie na veľké vzdialenosti pri vlnových dĺžkach
väÄších ako 1700 nm (kremíkové šošovky ostávajú potrebné pri vlnových
dĺžkach 3000 alebo 4000 nm, pretože sú veľmi tenké). Kremík silne
absorbuje ultrafialové svetlo na vlnových dĺžkach kratších ako 300 nm,
presná hodnota závisí na zložení skla, no tieto vlnové dĺžky sa
v telekomunikáciách nepoužívajú.</p>
<p class="TP11">           
Stopové úrovne neÄistôt zodpovedajú za väÄšinu absorpcie
v sklenených vláknach medzi 700 – 1500 nm. Tieto sú presne
ohraniÄené teoreticky spodnými hranicami. Táto absorpcia je
koncentrovaná v urÄitých pásmach charakteristických pre každú
neÄistotu. Chemický proces, ktorým vyrábame tavené kremíkové vlákna
udržuje koncentráciu najviac absorbujúcich kovových neÄistôt ako sú
medené a železné neÄistoty. Tieto neÄistoty nepôsobia až tak
významne na charakteristiku spojovacích vlákien. Najdôležitejšia
zvyšková absorpcia vzniká medzí vodíkovými a kyslíkovými atómmi,
ktoré majú charakteristickú rezonanciu blízko 1380 nm a slabšiu
blízko 1230a 980 nm, </p>
<p class="TP11">           
TelekomunikaÄné vlákna majú krivku tlmenia podobnú krivke
z predchádzajúceho obr.. Kremíkové vlákna konštruované pre iné
použitia ako v diaľkových vedeniach majú inú prenosovú krivku </p>
<p align="center"> <img src="images/image024.jpg" border="0" alt="Krem�kov� vl�kna pre �peci�lne �cely maj� komplexn� krivku tlmenia " title="Krem�kov� vl�kna pre �peci�lne �cely maj� komplexn� krivku tlmenia" width="475" height="268" /></p>
<p> </p>
<h3>Rozptyl</h3>
<p class="TP11"><span>           
</span>Atómy a iné Äastice rozptyľujú náhodne svetlo. Rozptyl
závisí na podiele veľkosti Äastíc k vlnovej dĺžke a nezávisí
od chemického zloženia Dominantným procesom v skle je
Rayleighov rozptyl, v ktorom atómy alebo molekuly okamžite
absorbujú dopadajúce svetlo, a potom ihneÄ reemitujú do iného
smeru. Rayleighov rozptyl nastáva pri Äasticiach menších ako vlnová
dĺžka a v zásade skôr presmerováva svetlo ako absorbuje. Týmto
rozptylom je svetlo posielané von z jadra vlákna podobne ako pri
tlmení optický signál. Je v tom istom smere ako absorpcia. Tak ako
absorpcia aj tlmenie je kumulatívne.</p>
<p class="TP11"><span>           
</span>Rozptyl nie je závislý na zložení materiálu ale na pomere
veľkosti Äastíc k vlnovej dĺžke svetla. Pri optických
a blízko infraÄervených vlnových dĺžkach, rozptýlenie
v Äistých materiáloch rýchlo rastie s poklesom vlnovej dĺžky <em><span style="font-family: Symbol;">l</span></em><span>.<strong>
</strong>Straty rozptylom v dB na kilometer sú,</span></p>
<p class="TP11B"><span>           
</span>ROZPTYL(dB/km) = A<span style="font-weight: 400; font-family: Symbol;">l</span><sup><span style="font-weight: normal;">-4</span></sup><span style="font-weight: normal;">,</span></p>
<p class="TP11"><span>kde <em>A</em> je konštanta závislá
na materiále. Pre zatavené - kremíkové vlákna, prevládajú straty
rozptylom prevládajú pri krátkych vlnových dĺžkach.</span></p>
<h3>Materiál vlákna a tlmenie</h3>
<p class="TP11">           
SÄítaním rozptylu a absorpcie dostávame tlmenie, ktoré je
jednotkou špecifikovanou pre optické vlákna a spojovacie systémy.
Pri krátkych vlnových dĺžkach odstup medzi zmeraným celkovým tlmením
a teoretickou krivkou rozptylu reprezentuje straty absorpciou </p>
<p class="TP11">           
Spojením kriviek pre rozptyl a absorpciu získame celkovú krivku
tlmenia pre kremíkové vlákna. Ich súÄet je menší od 1500 do 1600 nm
a väÄšina vysoko výkonných telekomunikaÄných systémov pracuje
v tomto nízko stratovom okne. Sklenené a plastikové plátky
kremíkového vlákna sú teda vyrábané pre iné aplikácie využitím iných
procesov, ktoré pripúšťajú drobné rozdiely zloženia aby mali rozdielne
absorpÄné krivky </p>
<p> </p>
<p class="TP11">           
Plastové vlákna boli vyvinuté pre dekády, ale ich tlmenie je väÄšie ako
u kremíkových telekomunikaÄných vlákien. Široko používané
plastické vlákna majú jadrá z polymetyl methacrylate (PMMA)
a opláštenie z nízko-indexového plastu, ktorý  zvyÄajne
obsahuje fluór na zmenšenie indexu. Štandard PMMA má minimálne straty
okolo 70 dB/km blízko 500 a 570 nm a straty okolo 150 dB/km
pri 650 nm vlnovej dĺžke. Je to vlnová dĺžka Äervenej LED diódy
používanej na krátke vzdialenosti dátových vláknových liniek. Ich
straty sú vyššie pri dlhých vlnových dĺžkach, teda hlavné prenosové
okno je pre plastické vlákna pri 650 nm.</p>
<p class="TP11">           
Výmenou normálneho vodíka z ťažkým izotopom deutéria dáva výrazne
nižšie tlmenie blízko infraÄervenej  Nižšie straty pri vlnových
dĺžkach od 600 do 850 nm boli dosiahnuté z fluorovanými
plastickými vláknami. Tak ako pri iným plastických vláknach aj pri
týchto sú straty vyššie pri dlhších infraÄervených vlnových dĺžkach.</p>