Расчет параметров ОК

Простейшее оптические волокна (ОВ) представляет собой круглый диэлектрический (стекло или прозрачный полимер) стержень, называемый сердцевиной, окружённый диэлектрической оболочкой. Показатель преломления материала сердцевины n1 всегда больше показателя преломления оболочки n2.

Показатель преломления оболочки обычно постоянен, а показатель преломления сердцевины в общем случае является функцией поперечной координаты. Эту функцию называют профилем показателя преломления.

Если сердцевина имеет постоянное по диаметру значение показателя преломления, то такие ОВ называют ОВ со ступенчатым профилем показателя преломления или ступенчатым (рис.4.1а).

Если показатель преломления сердцевины от центра к краю изменяется плавно, то такие ОВ называют ОВ с градиентным профилем показателя преломления или градиентным (рис.4.16).

Рис.4.1 Радиальные профили показателей преломления 0В а - ступенчатый: б - градиентный

Для передачи сигналов по ОВ используется известное явление полного внутреннего отражения на границе раздела двух диэлектрических сред (n1 > n2), при этом угол полного внутреннего отражения

С другой стороны, величина угла полного внутреннего отражения зависит от соотношения диаметра сердцевины dс и длины волны ;

Рис.4.2 Распространение луча в ОВ.

Таким образом, по ОВ будут эффективно передаваться только лучи, заключенные внутри телесного угла (рис.4.2), величина которого обусловлена углом полного внутреннего отражения. Этот телесный угол характеризуется числовой апертурой

,[8.]

где n1 и n2 - показатели преломления сердцевины и оболочки соответственно.

Лучи падающие на торец ОВ вне телесного угла, образуют так называемые пространственные волны, которые являются паразитными, отбирающими энергию волны сердцевины.

В зависимости от числа распространяющихся на рабочей частоте мод ОВ имеют два режима работы: одномодовые и многомодовые. Число мод зависит от соотношения диаметра сердцевины и длины волны. В настоящее время принято при длинах волн равным 0,85 - 1,55 мкм применять 0В с диаметров сердцевины 8 - 10 мкм для одномодовой передачи и с dc =50 мкм - для многомодовой.

Режим работы характеризуется обобщенным параметром V, который рассчитывается по следующей формуле.

[1.стр. 48 ф. 3.3.7]

Так как 2,405<V, то это означает что режим многомодовый.

Число передаваемых мод можно определить по формуле

Определим критическую частоту:

[1.стр. 47 ф. 3.3.5]

Определим критическую длину волны:

[1.стр. 47 ф. 3.3.4]

Перейти на страницу: 1 2 3

Другое по теме:

Разработка принципиальной электрической схемы AM передатчика и расчет ВЧ генератора на транзисторе
Радиоприёмными устройствами называются радиотехнические аппараты, служащие для генерирования, усиления по мощности и модуляции высокочастотных колебаний, подводимых к антенне и излучаемых в пространство. Тр ...

Экспертный исследование панели управления музыкального центра TEAC LP-R400
Интенсивное развитие вычислительной техники и ее широкое использование в АСУ различных уровней и назначения обусловливают актуальность исследований и разработок, связанных с проблемой организации эффективного взаимодействия ...

©  www.techvarious.ru - 2021