การวิเคราะห์ตัวแปรที่มีอิทธิพลต่อความสูญเสียจากการเชื่อมต่อเชิงกลของเส้นใยแก้วนำแสงชนิด SMF-28 และ MP980

Abstract

บทคัดย่อ

บทความนี้นำเสนอการวิเคราะห์ตัวแปรที่มีอิทธิพลต่อความสูญเสียจากการเชื่อมต่อเชิงกลของเส้นใยแก้วนำแสงโหมดเดี่ยวชนิด SMF-28 และ MP980 โดยการใช้ matching mode field model และทฤษฎีของเฟรสเนล ในการวิเคราะห์อิทธิพลของตัวแปรต่าง ๆ ได้แก่ ระยะห่างที่เกิดจากการเยื้องศูนย์แบบ lateral misalignment (หรือ x) ระยะห่างที่เกิดจากการเยื้องศูนย์แบบ axial misalignment (หรือ d) มุมที่เกิดจากการเยื้องศูนย์แบบ angular misalignment (หรือ q) และค่าดัชนีหักเหของ index matching gel (หรือ n) ซึ่งพบว่าค่าดัชนีหักเหของ index matching gel ที่เหมาะสมที่สุดมีค่าเท่ากับ 1.458 และค่าความสูญเสียที่เกิดจากการสะท้อนแบบเฟรสเนลระหว่างเส้นใยแก้วนำแสงทั้ง 2 ชนิดนี้กับ index matching gel จะมีค่าต่ำมากและใกล้เคียงกับ 0 dB นอกจากนี้ค่าความสูญเสียโดยรวมมีค่าเพิ่มมากขึ้นเมื่อค่าของ x, d และ q มีค่าเพิ่มมากขึ้น อย่างไรก็ตาม เมื่อ x มีค่าน้อยกว่า 5 µm อิทธิพลของ x ที่มีต่อค่าความสูญเสียโดยรวมจะมีค่าน้อยมาก และอิทธิพลของ d จะส่งผลต่อการเพิ่มค่าของความสูญเสียโดยรวมมากกว่า x นอกจากนี้สำหรับการเชื่อมต่อเส้นใยแก้วทั้งสองชนิดโดยไม่เกิดการเยื้องศูนย์แบบ lateral misalignment, axial misalignment และ angular misalignment ค่าความสูญเสียโดยรวมมีค่าเท่ากับ 1.5399 dB ซึ่งความสูญเสียจากการเชื่อมต่อเชิงกลดังกล่าวเกิดจากความแตกต่างของขนาดรัศมี mode filed ของเส้นใยแก้วนำแสงทั้งสองชนิด 

คำสำคัญ : ความสูญเสียจากการเชื่อมต่อเชิงกล; เส้นใยแก้วนำแสงชนิดโหมดเดี่ยว; matching mode field model; ทฤษฎีของเฟรสเนล

Abstract

This paper presents the analysis of parameters related to mechanical splicing loss of SMF-28 and MP980 single mode optical fibers by using matching mode field model and Fresnel theory. Here, the analysis of the effect of various conditions such as separation due to lateral misalignment (or x), offset due to axial misalignment (or d), angle due to angular misalignment (or q) and refractive index of index matching gel (or n) are obtained. It is found that, the appropriate refractive index value of index matching gel is equal to 1.458. And the Fresnel reflection loss between both types of these optical fibers and index matching gel is very low and is close to 0 dB. Moreover, the value of total loss is increased when the values of x, d, and q are increased. However, if x is less than 5 µm, the effect of x to the total loss is negligible. Moreover, d has more effect to the increased total loss than x. And it is also found that, for the mechanical splicing without any lateral misalignment, axial misalignment and angular misalignment, the total loss is equal to 1.5399 dB. Here, this mechanical splicing loss is caused by the difference between the mode field radius of both optical fibers. 

Keywords: mechanical splicing loss; single mode optical fiber; matching mode field model; Fresnel theory