ами до його осі в межах апертурного кута? а рухаються в серцевині волокна за своїми зигзагоподібним лініях і при однаковій швидкості поширення досягають приймального кінця в різний час, що природно, приводить до збільшення тривалості прийнятого імпульсу (рис. 12). Всі промені, що падають на торець ОВ під кутами до його осі в межах 0 < ? П < ? А досягають приймального пристрою з деяким тимчасовим зрушенням, що, природно, призводить до збільшення тривалості прийнятого імпульсу.
межмодовая дисперсія градієнтних ОВ, як правило, на порядок і більше нижче, ніж у східчастих волокон. Це обумовлено тим, що за рахунок зменшення показника заломлення від осі ОВ до оболонки швидкість поширення променів уздовж їх траєкторій змінюється - так, на траєкторіях, близьких до осі, вона менше, а на віддалених, звичайно, більше. Отже, промені, що поширюються найкоротшими траєкторіями (ближче до осі), володіють меншою швидкістю, а промені, що поширюються по більш протяжним траєкторіях, мають велику швидкість. У результаті час поширення променів вирівнюється і збільшення тривалості імпульсу стає менше.
Рис. 12. Поширення випромінювання по ступінчастому і градиентному багатомодовим і одномодовому ОВ
Розширення імпульсу через модовой дисперсії характеризується часом наростання сигналу і визначається як різниця між найбільшим і найменшим часом приходу променів в перетин світловода на відстані l від початку.
Згідно законам геометричної оптики час поширення променя в ступінчастому многомодовом ОВ залежить від кута падіння? і, визначається виразом:
(29)
де L - довжина світловода, км; n1 - показник заломлення серцевини ОВ; с - швидкість світла, км / с.
Так як мінімальний час поширення оптичного променя має місце при? п=0, а максимальне при? п =? кр, відповідні їм значення часу поширення можна записати:
(30)
звідки значення межмодовой дисперсії одно:
(31)
де? мм - межмодовая дисперсія, пс.
З останнього виразу випливає, що межмодовая дисперсія зростає із збільшенням довжини волокна. Однак це справедливо тільки для ідеального волокна, в якому взаємодія між модами відсутня. У реальних умовах наявність неоднорідностей, кручення і вигин волокна призводять до постійних переходах енергії з одних мод в інші, тобто до взаємодії мод, у зв'язку з чим дисперсія стає пропорційною. Его вплив проявляється не відразу, а після певної відстані проходження світлової хвилі, яке носить назву довжини усталеною зв'язку мод і приймається рівним 5 - 7?? М для ступеневої волокна і 10 - 15 км - для градієнтного. Воно встановлено емпіричним шляхом.
Дисперсійні властивості різних типів ОВ, що випускаються за рекомендаціями ITU-TG.651 і G.652, наведено в табл. 2. В східчастих световодах при багатомодовою передачі домінує модів дисперсія і вона досягає великих значень (20 - 50 нс / км).
Таблиця 2
ДісперсіяПрічіна дісперсііМногомодовое ОВОдномодовое ОВ (F=1-10 ГГц) Східчасте (F=10-100 МГц) Градієнтне (F=100-1000 МГц) ВолноводнаяКоеффіціент поширення залежить від частотиМалое значення дісперсііМалое значення дісперсііВзаімная компенсацияМатериальнаяПоказатель заломлення залежить від частоти (2 - 5) нс / км (0,1 - 0,3) нс / кмМежмодоваяРазние моди приходять до кінця лінії в різний час (20 - 50) нс / км (1 - 4) нс / кмОтсутствует
