Т. - Урок 004

Разглеждане на размножаване на светлинния лъч по продължение на многомодовото влакно. В този случай, има два режима на работа, две греди. Първият се простира по протежение на надлъжната ос на влакното, а вторият отразява от връзките на медии. По този начин пътят на втория лъч светлина е по-голямо от първото. В резултат на това, когато се добавят тези две греди, носещи електромагнитната енергия заедно, наклонената лъч се сравнява с аксиален лъч е забавянето на времето, която се изчислява по следната формула:

с - скоростта на светлината
L - дължина на оптично влакно
п 1. п 2 - коефициенти на пречупване на ядрото и обвивката

Градиент режим дисперсия на оптични влакна, обикновено два порядъка по-ниски от тези влакна с стъпка индекс на пречупване профил. Поради гладка промяната на коефициента на пречупване на основната нишка се намалява път на втория лъч по влакното. По този начин се намалява времето за закъснение на втория лъч спрямо първата.

В singlemode оптични влакна неактивен режим дисперсия и увеличаване на ширината на импулса се определя от хроматичната дисперсия, която на свой ред е разделен на материала и вълновод.

Материал дисперсия явление се нарича абсолютна зависимост от индексът на пречупване п на дължина на вълната вещество (п = φ λ ()). дисперсия вълна се определя от честотата на зависимостта на Р на фаза коефициент (р = ф ω ()).

Pulse разширяване поради хроматичната дисперсия се изчислява по формулата:

τ m - импулс разширяване поради материал дисперсия, PS;
τ Б - пулса разширява поради вълна дисперсия, PS;
Δλ - спектралната ширина на източника на лъчение, нм;
M (λ) - специфичен коефициент дисперсия материал, PS / Nm · km;
В (λ) - специфичен коефициент вълна дисперсия, PS / Nm · км.

Разглеждане на действието на дисперсия материал и вълна в един режим влакна. Както се вижда от графиката, увеличаване дисперсията на вълната на материала намалява и при дължина на вълната 1.31 m стане равна на нула. Дължината на вълната в този случай се счита, че дължината на вълната на нулева дисперсия. В този случай повече от 1,31 метра дисперсия става отрицателна. Вълновод дисперсия безпристрастен влакна е сравнително малка стойност и се съхранява в положителни числа. При разработването на оптични влакна дисперсия, изместена базирани компонент вълна, която се опитва да компенсира дисперсията материал за по-дълги дължини на вълната, т.е. трети прозрачен прозорец (λ = 1,55 м). Тази промяна се извършва намаляване на диаметъра на сърцевината, увеличаване Δ и използване форма триъгълен профил на индекса на пречупване ядро.

В размножаване на светлина вълна поляризирана по поляризация дисперсия оптично влакно се случи. А светлинна вълна с теория вълна гледна точка е непрекъснато вариране на магнитно и електрическо поле вектор на която е перпендикулярна на разпространение на електромагнитни вълни (светлината). Пример за светлинна вълна може да бъде естествена светлина, чиято посока на електрическия вектор варира произволно. Ако радиация е монохроматичен и вектори осцилира с постоянна честота, те могат да бъдат представени като сумата на две взаимно перпендикулярни компоненти на х и у. Каквото влакно е изотропна среда, където електромагнитни свойства са еднакви във всички посоки, например индекси на рефракция. Среда с различни индекси на рефракция в две ортогонални оси х и у са наречени двойно пречупване. В този случай, влакната в този случай остава един режим, тъй като двете перпендикулярно поляризирани режими имат същото размножаване константа. Но това е вярно само за идеален оптично влакно.

В реална оптични влакна, две перпендикулярно поляризирана видове не са идентични константи разпространение, при което настъпва закъснение и разширяване на оптичен импулс.

Pulse разширяване поради режим поляризация дисперсия (ПМД) се изчислява по формулата:

По този начин, дисперсията на режима на поляризация е показан само в един режим оптични влакна с netsirkulyarnoy (елиптична) сърцевина и при определени условия, става съизмерим с хроматичната. Следователно, получената дисперсия на един режим оптични влакна се определя по следната формула:

Дисперсия значително ограничава честотната лента на оптични влакна. Максималната честотна лента от 1 km оптична връзка се изчислява приблизително с помощта на формулата:

T - пулс разширяване, PS / км.