Vols - Lectia 004

Luați în considerare propagarea razei de lumină de-a lungul unei fibre multimod. În acest caz, există două moduri, două grinzi. Primul se extinde de-a lungul axei longitudinale a fibrei, în timp ce un al doilea se reflectă interfețele media. Astfel, calea de al doilea fascicul de lumină este mai mare decât prima. Ca rezultat, atunci când aceste două fascicule, care transportă energia electromagnetică sunt adăugate împreună, fasciculul înclinat este comparat cu fasciculul axial este intervalul de timp, care se calculează prin următoarea formulă:

c - vitezei luminii
l - lungimea fibrei optice
n 1. n 2 - indicii de refracție ai miezului și placarea

dispersia gradient de fibre optice, de obicei, două ordine de mărime mai mică decât acele fibre cu un pas profil de indice de refracție. Datorită schimbării buna a indicelui de refracție al fibrei miez se reduce calea de al doilea fascicul de-a lungul fibrei. reducând astfel timpul de întârziere a doua raze în raport cu primul.

In fibre optice singlemode dispersie modul offline și crește lățimea impulsului este determinată prin dispersia cromatică, care, la rândul său, este împărțit în material și waveguide.

Fenomenul de dispersie material numit dependență absolută a indicelui de refracție n al lungimii de undă de substanță (n = φ λ ()). Dispersia waveguide este determinată de dependența de frecvență a p coeficient de fază (p = ω cp ()).

Puls largire datorită dispersiei cromatice se calculează cu formula:

τ m - puls largire datorită dispersiei materialului, ps;
τ B - pulsul lărgind datorită waveguide dispersiei, ps;
Δλ - lățimea spectrală a sursei de radiație, nm;
M (λ) - specific materialului coeficientul de dispersie, ps / nm · km;
In (λ) - coeficientul de dispersie waveguide, ps / nm · km specifice.

Luați în considerare acțiunea dispersiei materialului și waveguide în fibră monomod. După cum se vede din grafic, mărind dispersia lungimii de undă a materialului scade, și la o lungime de undă de 1,31 m devine egal cu zero. Lungimea de undă în acest caz, este considerată a fi lungimea de undă-dispersie zero. În acest caz, mai mult de 1.31m dispersie devine negativ. dispersie waveguide fibre nepărtinitoare este o valoare relativ mică și stocate în numere pozitive. In dezvoltarea optice componente waveguide pe bază de fibre de dispersie deplasate spre care încearcă să compenseze dispersia materialului la lungimi de undă mai lungi, adică, o fereastră transparentă treia (λ = 1,55 m). Această deplasare se realizează micșorarea diametrului miezului, crescând Δ și folosind o formă profil triunghiular al indicelui de refracție de bază.

În propagarea undei de lumină polarizată de-a lungul dispersiei polarizare de fibre optice are loc. Un val de lumină, cu punct de vedere teoretic val este un vector de câmp magnetic și electric constant variind de care este perpendicular pe propagarea undelor electromagnetice (lumina). Un exemplu de undă de lumină poate fi lumina naturală a cărei direcție de vector electric variază în mod aleatoriu. Dacă radiația este monocromatică și vectori oscileze cu o frecvență constantă, ele pot fi reprezentate ca suma a două componente perpendiculare reciproc ale lui x și y. Indiferent de fibre este un mediu izotrop, în care proprietățile electromagnetice sunt aceleași în toate direcțiile, de exemplu, indicii de refracție. Un mediu cu diferiți indici de refracție în două axe ortogonale x și y sunt numite birefringente. În acest caz, fibrele, în acest caz, rămâne încă un singur modul, deoarece cele două moduri de ortogonal polarizate au aceeași constantă de propagare. Dar acest lucru este valabil numai pentru fibră optică ideală.

Într-o fibră optică reală, două moduri de ortogonal polarizate nu sunt constante de propagare identice, prin care se produce o întârziere de timp și lărgirea impulsului optic.

Puls largire datorită dispersiei modului de polarizare (PMD) se calculează cu formula:

Astfel, dispersia modul de polarizare este prezentată numai în fibre optice monomod cu netsirkulyarnoy (eliptic) de bază și, în anumite condiții, devine comensurabil cu cromatice. De aceea, dispersia rezultată a unei fibre optice monomod este determinată prin următoarea formulă:

Dispersia limitează semnificativ lățimea de bandă de fibre optice. Lățimea de bandă maximă de 1 km link optic este calculat aproximativ folosind formula:

T - puls largire, PS / km.