Физические основы волоконной оптики. Волошина Т.В - 9 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

9
n
n
n
∆
∆
∆
∼
∼
∼
∼
∼
∼
1%
1%
50
м
к
м
50
м
к
м
125
м
к
м
125
м
к
м
125
м
к
м
а )
б )
10
м
к
м
в )
0,3%
Рис.3. Типы оптического волокна: а) ступенчатое многомодовое;
б) градиентное многомодовое; в) одномодовое.
В градиентном оптическом волокне свет распространяется благодаря
тому, что коэффициент преломления сердечника понижается по радиусу от
центра к периферии по квадратичному закону. Место, где луч меняет свою
траекторию при отражении, удаляется от оси сердечника по мере увеличения
угла распространения (рис. 3б).
Необходимо отметить, что в многомодовых волокнах из- за
распространения света в виде нескольких сотен мод его поляризация и фаза
случайны .
На рис. 3в показано одномодовое волокно. Основным фактором ,
ограничивающим ширину полосы одномодовых оптических волокон , является
изменение коэффициента преломления материала для разных длин волн
проходящего света. В результате чего ширина полосы пропускания волокна
обратно пропорциональна ширине спектра источника света.
Распространение излучения в ступенчатом волокне
Рассмотрим волокно, состоящее из однородной сердцевины радиусом а из
материала с показателем преломления n
1
и оболочки из материала с
показателем преломления n
2
. Достаточно хорошее приближение во многих
случаях обеспечивается, если считать оболочку волокна неограниченной , хотя
на практике а и b одного порядка (по стандартам установлено, что
многомодовое волокно для магистральной связи имеет размеры : 2а=50мкм ,
2b=125мкм ). Это связано с тем , что спад поля волноводных мод в кольцевом
слое оболочки толщиной почти 40 мкм делает эти моды
«малочувствительными» к тому, какая среда находится за пределами оболочки.

Страницы