Характеристики световодов. Числовая апертура. Потери. Дисперсия сигналов оптического излучения. Поляризационные свойства световодов

При достаточно большой мощности могут возникать нелинейные процессы, при которых параметры материала изменяются в зависимости от мощности, распространяющейся в данном материале. В результате может появиться возбуждённое комбинационное рассеяние. Другой причиной нелинейного рассеяния может быть вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна. Это явление вызвано тем, что выше некоторого порога мощности нелинейные процессы приводят к переходу мощности первичных волн в излучение других длин волн.

Потери в световодах зависят от длины волны света. Для кварцевых световодов наименьшие потери (» 0,2 дБ/км) соответствуют длине волны 1,55 мкм [1-3,9].

В ВОЛС информация кодируется и передается импульсами света. При прохождении импульсов по волокну изменяется не только их амплитуда, но и форма, т.е. импульсы могут уширяться. Это явление называют дисперсией импульсных сигналов [3-5].

Уширение импульсов определяет предельную скорость передачи информации и при малых потерях (<0,5 дБ/км) ограничивает максимальную длину волоконного кабеля. При передаче на большее расстояние потребуются ретрансляторы.

В многомодовых световодах дисперсия сигналов обусловлена так называемой межмодовой дисперсией. Появление межмодовой дисперсии связано с тем, что каждая направляемая световодная мода имеет свою скорость распространения вдоль волокна. Причём мода с большим m чаще испытывает отражения и поэтому позже выходит из световода. В результате импульс света уширяется, диспергирует.

В одномодовых световодах проявляется уширение сигналов вследствие материальной (хроматической) дисперсии, т.е. зависимости скорости света от длины волны для материала световода. Хроматическая дисперсия пропорциональна ширине спектра излучения источника Dl и зависит от значения l.

В кварцевых световодах материальная дисперсия в видимой области спектра очень велика, но для длины волны l»1,3 мкм имеет минимальное, почти нулевое значение.

В одномодовых кварцевых световодах, работающих на длине волны 1,3 мкм, скорость передачи информации ограничена внутримодовой (волноводной) дисперсией. Волноводная дисперсия определяется шириной спектра излучения Dl, однородностью световода вдоль волокна, профилем распределения показателя преломления в поперечном сечении волокна и другими факторами.

Поляризация как свойство векторных волн электромагнитного поля полностью определяется изменением во времени вектора напряжённости электрического поля Е(r,t), наблюдаемого в фиксированной точке пространства.

В цилиндрическом волоконном световоде при идеальных условиях распространяется основная мода НЕ11 с поляризацией, близкой к линейной, которая плохо удерживает ориентацию вектора Е вследствие осевой симметрии. Наличие микродефектов в материале сердечника и оболочки, нерегулярностей на их границе, вибрации, изменения температуры окружающей среды приводят к вырождению одномодового режима и появлению двух мод, одинаковых по распределению поля, но ортогональных по поляризации. Их взаимодействие определяет возникновение слабо эллиптически поляризованной волны с измененным состоянием поляризации относительно входного света.

При линейной поляризации входного излучения экспериментально анализируемым параметром является коэффициент "деполяризации"

g = Iп /Io = Ix /Iy, (9)

характеризующий отклонение интенсивностей ортогональных составляющих с учётом поворота эллипса поляризации излучения, проходящего световод. Эти параметры измеряются локально (в точке) или интегрально (при приёме и анализе излучения со всего торца волновода на один фотоприёмник). Под Iо (или Iy) понимается интенсивность составляющей, соответствующей преимущественной поляризации на выходе волновода.

Перейти на страницу: 1 2 3

Прочтите также:

Расчет фазовращателя
Управление фазой сигнала в тракте СВЧ производится с помощью двух- или четырехполюсных устройств с переменными параметрами, изменяющимися под воздействием электрического или магнитного п ...

Освоение метода измерения давления с помощью пьезорезистивного датчика и изучение влияния электромагнитной помехи на его показания
Измерители давления широко распространены в нашей жизни. Они используются как на производстве, в научных исследованиях, так и в быту. В последнее время все большее применение находят пье ...

Разработка макета блокиратора сигнала сотовых телефонов
В нашей стране сотовые телефоны получили такое распространение, что их использование все чаще призывают ограничить. Пока преимущественно в крупных городах. Делать это предлагается с пом ...

Основные разделы

2020 © Все права защищены! >> www.techeducator.ru