Физические основы волоконной оптики. Волошина Т.В - 13 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

13
J
0
(V
c
) = 0, (41)
Модам НЕ
1р
соответствует условие
J
1
(V
c
) = 0, (42)
а HE
lp
- (l >1, p >0)
()
0)(
1
1
1
2
2
2
1
=
−
−
+
− cl
c
cl
VJ
l
V
VJ
n
n
(43)
Условие (43) можно переписать, используя рекуррентное соотношение для
функции Бесселя
)(
)1(2
)()(
12 cl
c
clcl
VJ
V
l
VJVJ
−−
−
=+ ,
в следующей форме:
J
l-2
(V
c
) = 0 (44)
Наконец , ЕН
lp
-модам соответствует условие отсечки
J
l
(V
c
) = 0 (45)
Таким образом , значение параметра V , при котором появляется,
например, р -я мода ЕН
lp
, равно значению р - го нуля функции Бесселя J
l
(V), не
считая V = 0. Различные моды возникают по мере увеличения параметра V , что
может быть вызвано либо ростом диаметра сердцевины , либо повышением
скачка показателя преломления (n
1
-n
2
), либо тем и другим одновременно.
Дисперсионные свойства оптического волокна. Основной областью
применения волокна является оптическая связь, использующая
распространение по волокну модулируемого по мощности оптического
сигнала, следовательно, представляет интерес влияние различных временных
задержек, претерпеваемых различными модами в волокне на характеристики
передачи сигнала. Временные задержки приводят к уширению оптических
импульсов и , следовательно, к их взаимному перекрытию , что ограничивает
информационную полосу пропускания волокна. За уширение импульсов в
волокне ответственны три механизма: межмодовая дисперсия, материальная
дисперсия и волноводная дисперсия. Наибольший вклад в уширение импульса
в многомодовых волоконных световодах вносит межмодовая дисперсия –
различная групповая скорость распространения различных мод . Моды,
возбуждаясь одновременно на входе из- за различия в групповой скорости,
разделяются при распространении в световоде, так что на выходе между ними
образуется временной сдвиг. Следовательно, при распространении короткого
светового импульса в таком световоде, ширина импульса, как показано на
рис.6, возрастает. Материальная дисперсия обусловлена зависимостью
показателя преломления , из которого изготовлен световод , от длины волны . В
этом случае групповая скорость моды зависит от частоты света, а поскольку
оптический импульс всегда имеет конечную спектральную ширину δλ,
происходит уширение импульса при его распространении по световоду.
Волноводная дисперсия связана с зависимостью групповой скорости данной
моды от λ . Волноводная дисперсия обычно пренебрежимо мала по сравнению с
величиной материальной дисперсии.

Страницы