оптичного шляху і тому приходять на вихід світловода в різний час. Спотворення, обумовлені дисперсією часу затримки окремих мод називається межмодовой дисперсією. Вона зумовлює той факт, що короткий світловий імпульс уширяется (у часі) у міру проходження по ступінчастому световоду. Це є недоліком для оптичних систем передачі інформації, оскільки зменшує швидкість передачі і смугу пропускання. Область застосування ступінчастих оптоволокон короткі (до 1 км) лінії зв'язку зі швидкостями передачі інформації до 100 Мбайт / с. Багатомодовий режим із ступінчастим показником заломлення в оптичному волокні реалізується, як правило, у вікні прозорості відповідному довжині хвилі 850 нм. В даний час ступеневу волокно практично не використовується.
Многомодовое ОВ з градієнтним показником заломлення
В многомодовом ступінчастому волокні моди поширюються по траєкторіях різної довжини і тому приходять до кінця світловоду у різний час. Ця небажана межмодовая дисперсія може бути значно зменшена, якщо показник заломлення серцевини зменшується параболічно від максимальної величини у осі світловода до величини показника заломлення оболонки, біля кордону з оболонкою. Волоконний світловод з таким градієнтним профілем показника заломлення, називається градієнтним волоконним світловодом.
Малюнок 1.6 - Многомодовое ОВ з градієнтним показником заломлення
Смуга пропускання в порівнянні із ступінчастим волокном помітно збільшується, до 100-1000 МГц / км. Промені світла проходять по гвинтоподібним спіральним траєкторіями. Вони поширюються не зигзагоподібно. Внаслідок безперервної зміни показника заломлення n (r) в склі серцевини промені безперервно переломлюються, і тому їх напрям поширення змінюється, за рахунок чого вони поширюються по хвильовим траєкторіями.
Промені що коливаються навколо осі світловода проходять більш довгий шлях, ніж промінь світла уздовж осі світловода. Однак завдяки меншому показнику заломлення на віддалі від осі оптичного волокна ці промені поширюються відповідно швидше, завдяки чому більш довгі оптичні шляху компенсуються меншим часом проходження. В результаті різницю в часових затримок різних променів майже повністю зникає. За інших рівних умов, число розповсюджуються мод зменшується приблизно в два рази в порівнянні із ступінчастим хвилеводом.
Для градієнтних ОВ вводиться поняття локальної числової апертури, яка показує, що максимальний кут уведення оптичного випромінювання в цьому випадку визначається тим, в якій точці серцевини волокна знаходиться вершина конуса, іншими словами, захоплення волокном вводиться променя світла залежить від того, в якій точці сердечника він вводиться в градієнтне волокно. Для градієнтного волокна з параболічним профілем показник заломлення локальна числова апертура визначається виразом:
, (1.6)
Градієнтне оптоволокно у відповідності зі стандартами має діаметр серцевини 50 мкм і 62,5 мкм, діаметр оболонки 125 мкм. Воно застосовується в Внутрішньооб'єктовий лініях довжиною до 5 км, зі швидкостями передачі до 100 Мбайт / c на довжинах хвиль 850 нм і 1350 нм [1,2].
1.5 Вікна прозорості оптичного волокна
У міру поширення світла в оптичному середовищі він слабшає, що носить назву загасання середовища - ...
