ва протяжних сегментів з відстанню між ретрансляторами до 100 і більше км. Зрозуміло, єдина робоча довжина хвилі береться близькою до: 1550 нм. p> Одномодовое оптичне волокно з ненульовий зміщеною дисперсією NZDSF на відміну від DSF оптимізовано для передачі не однієї довжини хвилі, а відразу декількох довжин хвиль (мультиплексного хвильового сигналу) і найбільш ефективно може використовуватися при побудові магістралей В«Повністю оптичних мережВ» - мереж, на вузлах яких не відбувається оптоелектронного перетворення при поширенні оптичного сигналу.
Оптимізація трьох перерахованих типів одномодових ОВ зовсім не означає, що вони завжди повинні використовуватися виключно під певні завдання: SF - передача сигналу на довжині хвилі 1310 нм, DSF - передача сигналу на довжині хвилі 1550 нм, NZDSF - передача мультиплексного сигналу у вікні 1530-1560 нм. Так, наприклад, мультиплексний сигнал у вікні 1530-1560 нм можна передавати і за стандартним ступінчастому одномодовому волокну SF. Однак довжина безретрансляціонного ділянки при використанні волокна SF буде менше, ніж при використанні NZDSF, чи інакше буде потрібно дуже вузька смуга спектрального випромінювання лазерних передавачів для зменшення результуючої хроматичної дисперсії. Максимальна допустима відстань визначається технічними характеристиками як самого волокна (загасанням, дисперсією), так і приймально-передавального обладнання (потужністю, частотою, спектральним уширением випромінювання передавача, чутливістю приймача).
У ВОЛЗ найбільш широко використовуються такі стандарти волокон:
- многомодовое градієнтне волокно 50/125;
- многомодовое градієнтне волокно 62,5/125;
- одномодовое ступеневу волокно SF (волокно з незміщеної дисперсією або стандартне волокно) 8-10/125;
- одномодовое волокно зі зміщеною дисперсією DSF 8-10/125;
- одномодовое волокно з ненульовою зміщеною дисперсією NZDSF (за профілем показника заломлення це волокно схоже з попереднім типом волокна).
В
Константа розповсюдження і фазова швидкість
Хвильовий число k можна розглядати як вектор, напрямок якого збігається з напрямком поширення світла в об'ємних середовищах. Цей вектор називається хвильовим вектором. У середовищі з показником заломлення величина хвильового вектора дорівнює. У разі поширення світла всередині хвилеводу напрям поширення світла співпадає з напрямком проекції ОІ хвильового вектора k , на вісь хвилеводу:
(2.6.1)
В
де - кут, доповнює кут i до 90 (або кут між променем і віссю, як показано на рис. 2.4), ОІ називається константою розповсюдження і відіграє таку ж роль у хвилеводі як хвильове число k у вільному просторі. Т.к. , То відповідно до (ф. 2.6.1) і i залежать від довжини хвилі. p> Рис. 2.4. Хвильовий вектор і константа поширення
Кут падіння змінюється між і ПЂ/2. Отже:
(2.6.2)
Таким чином, величина константи поширення всередині хвилеводу завжди лежить між значеннями хвильових чисел плоскої світлової хвилі в матеріалі серцевини і оболонки. Якщо врахувати, що, то можна переписати це співвідношення мовою фазових швидкостей:
(2.6.3)
Фазові швидкості поширення мод укладені між фазовими швидкостями хвиль у двох об'ємних матеріалах. p> Швидкість поширення світлового сигналу або групова швидкість - це швидкість поширення обвідної світлового імпульсу. У загальному випадку групова швидкість u не дорівнює фазової швидкості. Різниця фазових швидкостей мод призводить до спотворення вхідного пучка світла в міру його розповсюдження у волокні.
У волокні з параболічним градієнтним показником заломлення похилі промені поширюються по криволінійної траєкторії, яка, природно, довше, ніж шлях поширення аксіального променя. Однак через зменшення показника заломлення в міру видалення від осі волокна, швидкість поширення складових світлового сигналу при наближенні до оболонки оптичного волокна зростає, так що в результаті цього час поширення складових по ВВ виявляється приблизно однаковим. Таким чином, дисперсія або зміна часу поширення різних мод, зводиться до мінімуму, а ширина смуги пропускання волокна збільшується. Точний розрахунок показує, що розкид групових швидкостей різних мод в такому волокні істотно менше, ніж у волокні зі ступінчастим профілем показника заломлення. Оптичні волокна, які можуть підтримувати поширення тільки моди найнижчого порядку, називаються одномодовими.
Таким чином, кожна мода, поширювана в ВВ, характеризується постійним по довжині світловода розподілом інтенсивності в поперечному перерізі, постійної поширення ОІ , а також фазової v і групової u швидкостями розповсюдження вздовж оптичної осі, які різні для різних мод. Через відмінності фазових швидкостей мод хвильової фронт і розподіл поля в поперечному перерізі змінюються вздовж осі волокна. Через ...
