Волокна со ступенчатым профилем показателя преломления

Волокна со ступенчатым профилем показателя преломления [c.579]

ВОЛОКНА СО СТУПЕНЧАТЫМ ПРОФИЛЕМ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ [c.579]

Рис. 8.4. Приемный угол в волокне со ступенчатым профилем показателя преломления.

ЧТО совпадает с аналогичным выражением (8.2.4) для волокна со ступенчатым профилем показателя преломления, для которого п(р) п независимо от расстояния от оси до выбранной точки на входной плоскости волокна. [c.583]

Рис. 8.11. Нормированная постоянная распространения в зависимости от нормированной частоты V для различных мод низшего порядка в волокне со ступенчатым профилем показателя преломления.

Вычислите отношение потока мощности, направляемого градиентным волокном [см. выражение (8.3.4)], к потоку мощности, направляемому эквивалентным волокном со ступенчатым профилем показателя преломления (л = л и те же значения радиуса [c.633]

Используя свойства нулей функции Бесселя У покажите, что число волноводных мод в волокнах со ступенчатым профилем показателя преломления в пределе V > 1 равно N = уУ2. [c.634]

Типичное значение модовой дисперсии для волокна со ступенчатым профилем показателя преломления составляет от 15 до 30 н сек/км. Это означает, что лучи света, попадая в волокно одновременно, достигают противоположного конца волокна длиной в один километр с интервалом от 15 до 30 наносекунд. При этом первыми приходят лучи, двигающиеся вдоль центральной оси. [c.53]

Данный размер совпадает с размером оптической оболочки для волокна со ступенчатым профилем показателя преломления, что обеспечивает стандартизацию размеров волокон. [c.55]

В соответствии с каким принципом свет распространяется вдоль волокна со ступенчатым профилем показателя преломления [c.62]

Волокна со ступенчатым или градиентным профилем показателя преломления кварц—кварц , кварц—полимер , многокомпонентные, полимерные. [c.87]

На практике волноводы, наиболее широко применяемые для передачи света на большие расстояния, имеют цилиндрическую симметрию. В этом случае траектории лучей страновятся значительно более сложными, даже если проведенное выше элементарное доказательство объясняет их поведение. Кроме того, уменьшение показателя преломления, обусловливающее направленное распространение, может быть реализовано либо дискретным волокна со ступенчатым профилем показателя преломления), либо непрерывным градиентные волокна) способом. В первом случае показатель преломления имеет постоянную величину п 1 в цилиндрической области радиусом а сердцевина) и постоянную величину 2 концентрической кольцевой области оболочка). Во втором случае показатель преломления в сердцевине непрерывно уменьшается с расстоянием р от оси симметрии , пока не достигнет постоянной величины /12 в оболочке (рис.8.3). [c.578]

СЛАБОНАПРАВЛЯЮЩИЕ ВОЛОКНА СО СТУПЕНЧАТЫМ ПРОФИЛЕМ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ [c.590]

В разд. 8.6 мы показали, каким образом волокно со ступенчатым профилем показателя преломления может работать в одномодовом режиме, т. е. направлять только две вырожденные ортогонально-поляризованные волны, соответствующие моде (LP) )j при условии, что нормированная частота V удовлетворяет неравенству (8.6.13). В области длин волн 1,2—1,6 мкм, в которой кварцевые волокна характеризуются малыми потерями и слабой хроматической дисперсией (см. разд. 8.13 и 8.14), одномодовые волокна имеют большие потенциальные возможности для ультраширокополосной оптической связи, что побуждает заняться детальным изучением их характеристик распространения. Однако это изучение не может ограничиваться рассмотрением волокон со ступенчатым профилем показателя преломления, для [c.596]

Классификация, приведенная выше, продиктована тем, что любой из указаных выше вкладов обращается в нуль, когда соответствующий дисперсионный параметр полагается равным нулю. Например, нетрудно заметить, что выражение для дисперсии материала в случае, когда частоты мод находятся достаточно далеко от отсечки, т. е. Ь 1 и V db/dV О, становится эквивалентным выражению (8.13.4), в то время как вблизи отсечки дисперсионные свойства материала оболочки становятся существенными. Для волокна со ступенчатым профилем показателя преломления при V = 2,402 можно получить следующее выражение [c.609]

Рис. 8.18. Дисперсия в одномодовых волокнах со ступенчатым профилем показателя преломления для различных диаметров сердцевины 2а. Величины а), (< ) и Гера вычислены с помощью выражений (8.13.7), (8.13.9) и (8.13.11) соответственно г — суммарная дисперсия Т. (Из работы Гамблинга, Мацумуры и Рагдейла [16].)

Аксиально-симметричные оптические волокна, работающие в одномодовом режиме, на самом деле являются двумодовыми световода ш, поскольку в них могут распространяться две ортогонально-поляризо-ванные собственные моды [например, моды (ЬР ) 1 и (ЬРД в волокне со ступенчатым профилем показателя преломления]. Если оптическое волокно обладает идеальной структурой, то очевидно, что два поляризащюнных состояния вырождаются, т. е. соответствующие им постоянные распространения и /3 совпадают (главные оси J и волокна выбираются произвольным образом). В реальных условиях значения 0 и /Зу очень близки друг к другу, что может вызвать сильное взаимодействие двух ортогонально-поляризованных мод. В свою очередь это взаимодействие приведет к перекачке мощности (которая сопровождается процессом поляризационной конкуренции мод) на очень коротких расстояниях (от нескольких сантиметров до нескольких метров). [c.619]

Основная трудность в решении краевой задачи при изучении волноводных мод в оптическом волокне связана с интегрированием уравнения в частных производных методом разделения переменных. Хотя для волокон со ступенчатым профилем показателя преломления эта задача оказывается не столь уж сложной, удобно все-таки ввести некоторые приближения, для того чтобы получить простые выражения для интересующих нас величин. Таким образом, предположим, например, что оболочка простирается на бесконечно большое расстояние такое предположение правомерно благодаря экранирующей роли оболочки и экспоненщ1альному затуханию волноводных мод с расстоянием р от оси волокна. Кроме того, особое внимание уделим случаю, когда показатели преломления сердцевины и оболочки отличаются всего на несколько процентов (А -4 1, случай слабонаправляющих во-локон), что часто имеет место на практике, так как малость А ограничивает искажения, вносимые волокном в распространяющийся импульсный сигнал, при сохранении волноводных свойств волокна. [c.586]

Далеко не во всех одномодовых волокнах используется ступенчатый профиль показателя преломления. Некоторые имеют более сложную структуру, позволяющую оптимизировать работу волокна на какой-либо одной длине волны. Например, волокно со ступенчатым профилем имеет нулевую молекулярную дисперсию на длине волны 1300 нм. Нулевая дисперсия, обсуждаемая в следующей главе, важна для создания волокна с максимальной информационной емкостью. При длине волны 1550 нм дисперсия примерно в пять раз сильнее. Однако уровень затухания существенно ниже именно на длине 1550 нм [c.57]

Профиль индекса преломления отображает соотношение между индексами ядра и оптической оболочки. Суш ествуют два основных вида профиля ступенчатый и сглаженный (градиентный). Волокно со ступенчатым профилем имеет ядро с однородным показателем преломления. При этом показатель преломления исльп-ывает резкий скачок на границе между ядром и оптической оболочкой. Напротив, в случае сглаженного профиля показатель преломления ядра не является однородным показатель максимален в центре и постепенно спадает вплоть до оптической оболочки. Кроме того, на границе между ядром и оптической оболочкой отсутствует резкий скачок показателя преломления. [c.52]

Сравнить нормализованные частоты ниже которых распространение света в волокне ограничивается единственной модой, для волокон со следующими видами профиля показателя преломления а) ступенчатый профчль (а — = оо) б) параболический профиль (а == 2) в) треугольный профиль (а — 1). [c.148]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...