n="justify">? V в .
1.5 Нормована мінлива
I) Нормована частота
В
II) () Нормований показник заломлення
В
! Критичне умова
III) Ступінь асиметрії
В В
Характеристичне рівняння в нормованих змінних має вигляд
В
Критичне умова: і nпk =?
В
Якщо хвилевід симетричний, то
Кількість мод у хвилеводі визначається за формулою
В В В
Критичне умова W = 0
2. Прямокутні (полоськовиє або канальні) хвилеводи
У Полосковим хвилеводі моди позначаються HEmn і EHmn
Наявність 2-х індексів моди обумовлено обмеженістю хвилі по двох координатах, на відміну від планарного хвилеводу.
Піднесений хвилевід
Гребінчастий хвилевід
Впроваджений хвилевід
.1 Циліндричні хвилеводи
Кількість мод в циліндровому хвилеводі визначається за формулою M = V ВІ/2, де V = ka (n 1 ВІ -n 2 ВІ) ВЅ a - радіус хвилеводу.
У циліндричному хвилеводі розрізняють 2 типи мод: мерідіанальной (проходять через вісь волокна) і немерідіанальние.
Профілі показника заломлення:
. Ступінчастий
. Градієнтний
.2 Модовая дисперсія
При поширенні декількох мод у волокні спостерігається модів дисперсія - явище уширения світлового імпульсу. Модів дисперсія веде до обмеження кількості переданої інформації. br/>
? r = l * n1/c - l * n2/c = l/c (n1-n2) = l/c *? n
Для боротьби з модовой дисперсією застосовуються світлопроводи з поступовою зміною показника n - ступінчасті і градієнтні.
2.3 Втрати в оптичних хвилеводах
Втрати на вигині. Для кожного світловода існує критичний радіус кривизни Rc, при якому настає випромінювання в підкладку і зовнішнє середовище. Якщо радіус кривизни R> Rc, втрат немає. При R? Rc з'являються втрати, експоненціально зростаючі з подальшим зменшенням радіусу.
Поверхневі втрати. Поверхневі втрати відбуваються внаслідок нерівності поверхні світловода. На негладкої поверхні відбувається випромінювання назовні деякої частини світлової енергії.
Розсіювання на неоднорідностях. Ще одне важливе джерело втрат - розсіювання на неоднорідності. Розсіювання може бути власним і домішковим. Домішкові атоми і молекули, що знаходяться в структурі волокна, можуть поглинати фотони певної частоти, тим самим зменшуючи загальну інтенсивність світла. Розсіювання на неоднорідностях так само зменшує інтенсивність світла, оскільки фотони, що потрапили на таку неоднорідність, з великою ймовірністю можуть приламатися в зовнішнє середовище.
Вікна прозорості.
Значення загасання довжин хвиль вважаються мінімальними (найбільш близькими до ідеальної кривої) в трьох діапазонах довжин хвиль, показаних на графіку.
1-е вікно - в області 850 нм,;
-е вікно - 1270 (1280) - 1350 нм,;
-е вікно - 1528-1561 нм,.
3. Сучасні системи волоконно-оптичного зв'язку
.1 Системи зв'язку плезіохронної цифрової ієрархії
Первинна цифрова ієрархія - ПЦИ (2048 кбіт/с) - Е1 (32)
Вторинна цифрова ієрархія - ВЦІ (8448 кбіт/с) - Е2 (120)
Третинна цифрова ієрархія - ТЦИ (34368 кбіт/с) - Е3 (480)
Четвертинна цифрова ієрархія - ЧЦІ (139264 кбіт/с) - Е4 (1920)
пятерічние цифрова ієрархія - ПЦИ (564992 кбіт/с) - Е5 (7680)
.2 Системи зв'язку первинної цифрової плезіохронної ієрархії Е1
Передача по волоконно-оптичних лініях зв'язку одного або декількох сигналів у вигляді цифрових потоків зі швидкістю 2048 кбіт/с - досить часте явище. Це місцеві або об'єктові мережі зв'язку, або відгалуження від зонового або магістральної лінії в який-небудь об'єкт або невеликий населений пункт, що знаходиться від цієї лінії на значній відстані (до 100 ... 150 км). br/>
