Дисперсия в оптично влакно - studopediya
2.1.Prichiny и видове дисперсия
Основната причина за дисперсия на влакното е несъответствията на източника на лъчение (лазер). Идеалният източник на цялата сила отделят при предварително определена дължина на вълната # 955; 0. но всъщност има радиация в спектъра # 955; ± 0 # 916; # 955; (Фиг.2.1), тъй като не всички от възбудените електрони се върне в същото състояние. от които те се отстраняват чрез изпомпване.
Фигура 2.1. действителните емисии на лазер
Индексът на пречупване е честотата зависи стойност, която е функция на п # 955;: п = F (# 955), виж Фигура 2.2 ..
Фигура 2.2. Зависимостта на коефициента на пречупване на дължината на вълната
Следователно, разпространението на сигнала, който се състои от смес от дължини на вълните # 955; ± 0 # 916; # 955. сигнал част работят с различни скорости, и има дисперсия от:
# 955; ± # 916; # 955; → п ± # 916; п → C / (п ± # 916; п) → V ± # 916 об → # 916; # 964.
Този тип дисперсия се нарича дисперсия на материала.
Напречна вълната константа (по радиуса на влакното) зависи също от дължината на вълната, т.е. дължина на вълната зависим начин област и областта на тази част на корпуса, която се улавя област начин, извън границите на сърцевината. Разпространение на светлината по границата с основната част на корпуса преминава по-бързо от сърцевината, което допринася за промяната на вариацията. Тази дисперсия се нарича вълна дисперсия. Както дисперсия и вълна материал, посочен в размер на хроматичната дисперсия. Те добавиха аритметично. На Фигура 2.3 показва зависимостта на материала и дисперсията на вълна и сумата от дължината на вълната. За стандартен единичен режим влакна в # 955; = 1,300 нм, тези дисперсии са равни и противоположни по знак, и общата дисперсия е нула.
Фигура 2.3. Зависимостта на материал и вълна дисперсия в стандартен единичен режим влакна, дължина на вълната (нм)
В допълнение към многомодовото влакно хроматичната дисперсия съществува повече intermode дисперсия. Ако няколко режима, всяко влакно се разпространява заедно със скорост, която може да се различават значително един от друг. На Fig.2.4 показва графики на фазови скорости на някои събития.
Фиг. 2.4. Графика фаза Скоростите някои режими в зависимост от честотата.
Ако параметрите на влакна се различават, например, диаметър на сърцевината, на случаен принцип се промени, промяна събития случва, и обмен на енергия мода. Прехвърляне на дисперсия в размер от порядъка на хроматичната дисперсия, която е причина за развитието на един режим кабели, където intermode не дисперсия. Таблица 2.1 изброява приблизителна големина връзка видове дисперсията за различни видове влакна.
Таблица 2.1. Съотношението между различните видове дисперсия
Общо дисперсия се определя като квадратен корен на сбора от квадратите на хроматичната и модален дисперсията:
Материал и вълна дисперсия се изчислява съгласно формулите
където # 8710; # 955; - ширината на лентата на емисиите лазер пМ;
М (# 955) и В (# 955) - специфичния материал и вълна дисперсия PS / (нм · км);
L - дължина на линията, км.
Стойностите М (# 955) и В (# 955) са дадени в справките.
Вариант раздел. 2.1. Примерните стойности на дисперсия стойности за различните видове влакна
2.2. Поляризация режим дисперсия (ПМД)
Светлината представлява трептения напречно на посоката на разпространение на светлината (фигура 2.5). Ако края на вектора на поле описва права линия, такава поляризация се нарича линеен ако кръг или елипса, на кръгла или елипсовидна. Повечето хора с редки изключения поляризация на светлината не се чувстват, само няколко (това е, например, Лев Толстой), се прави ясно разграничение между поляризирана и неполяризирана светлина. Конвенционални интегрирани svetopriomnik (диод) и отговаря само на интензитета на вълната, а не неговата поляризация. Въпреки това, някои оптични устройства, като например някои видове усилватели имат печалба зависи от поляризацията.
Фиг. 2.5. Видове линейна поляризация
Освен това, вектора на поляризация е от голямо значение в процесите на отражение и пречупване, както Fresnel коефициенти, характеризиращи амплитудата на отразените вълни и пречупени като цяло зависи от посоката на поляризация вектор (фигура 2.6). На Фигура 2.6 показва как успоредни лъчи, отразени смес (линии) и перпендикулярна на (точка) по отношение на равнината на поляризация размножаване при преминаване през хоризонтален разрез равнина. Фигурата показва, че под определен ъгъл (ъгъл Brewster), всички отразени вълни имат перпендикулярна поляризация и пречупена - паралелно.
Фиг. 2.6. Отражение на вълните на различна поляризация.
единичен режим класически един режим влакно е HE11 на вълната. Въпреки това, с оглед на поляризация, влакното има две взаимно ортогонални начин, съответстващ на хоризонталните и вертикалните оси х и у. В действителност, влакното не винаги е перфектен раздел кръг, и често се дължи на една или друга технология разполага с малка елипса. Освен това, когато навиване на кабела и по време на неговото полагане възникне не симетрични механични напрежения и фибри деформация, което води до двойно пречупване. Индексът на пречупване се дължи на допълнителен стрес ще се промени, както и скоростта на разпространение на ортогонална режима на различни обекти, ще бъдат различни един от друг, което ще направи по-различни закъснения в разпространението на ортогоналните режими. Импулс като цяло ще изпитате статистическа разширяване във времето, което се нарича режим на поляризация дисперсия (ПМД). От PMD в различни секции различен ред и е обект на статистически закони, по-често се използва RMS сумиране и изчисляване PMD в съответствие с формулата
ПМД е малък размер и се появява, ако дължината на линията се увеличава, скоростта на предаване в канала (когато битов интервал се намалява), а броят на вълните по прозрачен прозорец (superdense WDM).
Завъртането на поляризация равнина на ортогонална компонент и външен вид е възможно също така под влиянието на силен електрически напречни и надлъжни магнитни полета (например, когато светкавици край). В този случай също така, има допълнително действие мина (фиг. 2.7).
Фиг. 2.7. Причини за възникване на PMD.