Одномодовое волокно

Cтраница 4

В одномодовом волокне необходимо применение лазера. Лазер обеспечивает узкий пучок света высокой интенсивности, сравнимый с малым размером ядра одномодового волокна. [46]

Затуханием называется потеря оптической энергии по мере движения света по волокну. Измеряемое в децибелах на километр, оно изменяется от 300 дБ / км для пластикового волокна до примерно 0.21 дБ / км для одномодового волокна. [47]

Выпускаются также оптические кабели, предназначенные для эксплуатации на опорах линий электропередачи и электрифицированных участках железных дорог. Так, в частности, выпускается 12-во-локонный оптический кабель, встроенный в грозозащитный трос. В кабеле используется одномодовое волокно с затуханием до 0 35 дБ / км на длине волны 1 3 мкм и до 0 22 дБ / км на длине волны 1 55 мкм. Кабель рассчитан на работу при температурах до - 60 С. Выпускаются также несколько типов подвесного оптического кабеля, предназначенного для прокладки на опорах линий электропередачи 110 кВ и на столбах городского освещения. [48]

Полное внутреннее отражение в оптическом волокне.| Постепенное отклонение светового луча в оптическом волокне с постепенным изменением показателя преломления ( nira i. Более длинные траектории мод высокого порядка отчасти компенсируются более высокой ско. [49]

Изменение мод происходит не непрерывно. Для любой заданной длины волны имеется набор дискретных углов, при которых возможно распространение волны. Можно изготовить и одномодовые волокна, в которых распространение возможно только под одним углом. [50]

Поле Е ( г, t), соответствующее моде НЕ11, имеет три ненулевые компоненты Ер, Е и Ez, или, в декартовых координатах, Ех, Еу и Ez, среди которых либо Ех, либо Еу преобладает. Таким образом, с большой точностью основную моду можно считать линейно-поляризованной в х - или v-направлении в зависимости от того, Ех или Еу преобладает. В этом отношении даже одномодовые волокна, вообще говоря, не являются одномодовыми, так как они могут поддерживать две ортогонально - поляризованные моды. [51]

Соединители для одномодовых волокон также должны обеспечивать высокое качество соединения. Часто случается, что допустимые относительные рассогласования одномодовых соединений больше своих многомодовых аналогов. Однако из-за меньшего размера ядра одномодового волокна абсолютные допускаемые рассогласования параметров являются столь же, если не более, критичными, чем в многомодовом волокне. [52]

Одномодовые волокна из-за малого диаметра сердечника пока менее технологичны и имеют большие потери на вводе в световод, что требует когерентных источников излучения с узкой диаграммой направленности. По этим причинам в настоящее время кабели с многомодовыми градиентными волокнами применяются на линиях, в которых не требуется большое количество каналов, а кабели с одномодовыми волокнами - на длинных линиях, где необходима организация больших пучков каналов. [53]

В настоящее время городская телефонная связь переводится на использование длины волны 1 3 мкм. В этом случае городские оптические кабели ( типа ОКК и ОКС) имеют конструкцию с профилированным сердечником, причем в этих кабелях могут использоваться не только одномодовые, но и многомо-довые волокна. Такие кабели могут иметь металлические оболочки и броню. Коэффициент затухания одномодовых волокон в этом случае фактически составляет 0 32 - 5 - 0 4, многомодовых - 0 7 - 5 - 1 0 дБ / км. Коэффициент широкополосное многомодового оптического волокна не менее 1000 МГц-км. [54]

Производители волокна обычно не специфицируют это значение для одномодовых волокон ( типичное значение NA в этом случае равно 0.11), так как NA не является критическим параметром для пользователей и разработчиков. Свет в одномодовом волокне не испытывает отражения или преломления. Таким образом, он не распространяется под углом к границе волокна. Аналогично в случае одномодового волокна свет не заводится под углами внутри входного конуса до полного внутреннего отражения, С учетом последнего можно констатировать, что в одномодовом волокне NA может быть определена чисто формально, особенного значения для практики она не имеет. В последующих главах будет показана важность значения NA для повышения производительности систем на многомодовом волокне и оценки ожидаемой эффективности работы системы. [55]

Поле Е ( т, t), соответствующее моде Я. Ер, Е и Е2, или, в декартовых координатах, Ех, Еу и Ez, среди которых либо Ех, либо Еу преобладает. Таким образом, с большой точностью основную моду можно считать линейно-поляризованной в х - или v-направлении в зависимости от того, Ех или Еу преобладает. В этом отношении даже одномодовые волокна, вообще говоря, не являются одномодовыми, так как они могут поддерживать две ортогонально-поляризованные моды. [56]

Особенность распространения излучения в одномодовом режиме подчеркивает еще одно отличие одномодового волокна от многомодового. В одномодовом волокне излучение переносится не только внутри ядра, но и в оптической оболочке, в связи с этим возникает дополнительное требование к эффективности переноса энергии в этом слое. В многомодовом волокне прозрачность оптической оболочки практически не имеет никакого значения. Действительно, в этом случае возникновение мод в оптической оболочке является даже нежелательным, поэтому требования к ее прозрачности достаточно умерены. Для одномодового волокна это утверждение будет неверно. [58]

Оптическая мощность в многомодовом и одномодовом волокне ( рисунок предоставлен Coming Glass Works. [59]

Использование геометрической оптики для описания работы данного вида волокна не совсем корректно, так как в данном подходе не учитывается распределение электромагнитной энергии внутри волокна. Некоторая часть электромагнитного излучения переносится в оптической оболочке, как показано на рис. 5.6. Кроме того, диаметр светового пучка, вводимого в волокно, превышает диаметр его ядра. Для определения поперечного размера светового пятна в волокне используется термин - диаметр модового поля. В отличие от многомодового, в одномодовом волокне излучение присутствует не только внутри ядра. Поэтому диаметр модового поля лучше характеризует излучение, чем диаметр ядра. [60]

Страницы: 1 2 3 4 5