ильової частини діапазону втрати обмежуються Релеевское розсіюванням, а в довгохвильовій частині - інфрачервоним поглинанням. Релеевское розсіювання зменшується зі збільшенням довжини хвилі, а інфрачервоне поглинання збільшується. Абсолютний мінімум втрат припадає на? =1550 нм.
1.4 Дисперсія
Дисперсія це розсіювання в часі спектральних або модових складових оптичного сигналу, яке призводить до збільшення тривалості імпульсу оптичного випромінювання при розповсюдженні його по оптичного волокна й визначається різницею тривалістю імпульсів на виході і вході оптичного волокна.
Малюнок 4? Дисперсія в оптичному волокні
Дисперсія не тільки обмежує частотний діапазон оптичного волокна, але істотно знижує дальність передачі сигналів, тому що чим довша лінія, тим більше збільшення тривалості імпульсу.
В оптиці слово дисперсія означає залежність показника заломлення речовини від довжини хвилі, а в оптичних системах зв'язку - ушіреніе світлових імпульсів після їх проходження через дисперсійне середовище.
Уширение імпульсів при передачі по ОВ залежить від форми переданого імпульсу, ширини спектра частот джерела випромінювання і власне дисперсії волокна.
Види дисперсій:
межмодовую (модовая) дисперсія переважає в багатомодових оптичних волокнах. Вона обумовлена ??наявністю великої кількості мод, час поширення яких різний. Межмодовая дисперсія градієнтних оптичних волокон, як правило, на порядок і більше нижче, ніж у східчастих волокон. Це обумовлено тим, що за рахунок зменшення показника заломлення від осі оптичного волокна до оболонки, швидкість поширення променів уздовж їх траєкторій змінюється.
Модовая дисперсія може бути зменшена наступними двома способами:
використанням оптичного волокна меншим діаметром серцевини, підтримуючої меншу кількість мод;
використання одномодового волокна, що дозволяє уникнути модової дисперсії.
У одномодових східчастих световодах відсутній модів дисперсія і дисперсія в цілому позначається істотно менше. Тут проявляється хроматична дисперсія.
Залежність фазової (груповий) швидкості кожної спрямовується моди від довжин хвилі джерела випромінювання, тобто нелінійна залежність коефіцієнта фази, призводить до різної тимчасової затримці частотних складових моди, а отже, до розширення сигналу, утвореного модами. Це явище називається хроматичної дисперсією.
Хроматична дисперсія складається з волноводной дисперсією і дисперсією матеріальної.
Волноводная характеризується напрямними властивостями серцевини оптичного волокна: залежністю групової швидкості моди від довжини хвилі оптичного випромінювання, що призводить до відмінності швидкостей поширення частотних складових випромінюваного спектра. За цим волноводная дисперсія визначається профілем показника заломлення оптичного волокна.
Матеріальна дисперсія в оптичному волокні обумовлена ??залежністю показника заломлення від довжини хвилі. Таким чином, показник заломлення змінюється залежно від довжини хвилі. Дисперсія, пов'язана з цим явищем, називається матеріальною дисперсією, оскільки залежить від фізичних властивостей речовини волокна.
Для різних складових в загальній дисперсії залежить від типу волокна. У східчастих ОВ при багатомодовою передачі переважає межмодовая дисперсія дисперсії.
У одномодових волокнах матеріальна і хвильове дисперсія за певних умов можуть взаємно компенсуватися, що обумовлює велику пропускну спроможність одномодового волокна.
У градієнтних багатомодових ОВ необхідно враховувати межмодовую дисперсії і дисперсію матеріалу.
Поляризаційна модів дисперсія.
В одномодовому волокні насправді може поширюватися не одна мода, а дві фундаментальні моди - дві перпендикулярні поляризації початкового сигналу. В ідеальному волокні, в якому відсутні неоднорідності з геометрії, дві моди поширювалися б з однією і тією ж швидкістю. Однак на практиці волокна мають не ідеальну геометрію, що призводить до різної швидкості поширення двох поляризаційних складових мод.
Головною причиною виникнення поляризаційної модової дисперсії є некруглість серцевини одномодового волокна, що виникає в процесі виготовлення або експлуатації волокна.
Поляризаційна модів дисперсія проявляється виключно в одномодових волокнах з неціркулярной серцевиною і за певних умов стає сумірною з хроматичної дисперсією.
Порівнюючи дисперсійні характеристики різних волокон, можна відзначити, що найкращими показниками в...
