рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Световоду

Световоду - раздел Связь, ВВЕДЕНИЕ В ПЕРЕДАЧУ СИГНАЛА ПО ОПТИЧЕСКОМУ ВОЛОКНУ Как Фактически Распространяется Свет По Ов Лучше Всего Объяснить, Ис­пользуя ...

Как фактически распространяется свет по ОВ лучше всего объяснить, ис­пользуя закономерности геометрической оптики и закон Снеллиуса. Упро­щенно можно сказать, что когда свет переходит из среды с большим показа­телем преломления в среду с меньшим показателем преломления, преломленный луч отклоняется от нормального. Это, например, происхо­дит тогда, когда луч из воды выходит в воздух, отклоняясь от нормального луча на границе раздела между двумя средами. Чем больше становится угол падения на границу раздела, тем больше отклоняется преломленный луч от нормального луча, до тех пор пока преломленный луч не достигает угла в 90°, по отношению к нормальному, и начинает скользить по поверхности раздела. Рис. 1.5 демонстрирует картину при различных углах падения. Рис. 1.5(а) показывает такой угол падения, при котором преломленный луч пол­ностью уходит в свободное пространство. Рис. 1.5(б) показывает такой угол падения, который называется критическим, когда преломленный луч начи­нает скользить по границе раздела. Рис. 1.5(в) демонстрирует случай полного внутреннего отражения (ПВО). Это происходит тогда, когда угол падения превышает критический. Стеклянное ОВ, используемое для целей передачи света, требует использования полного внутреннего отражения.

 
 

 

 


Рис. 1.5. Путь лучей для нескольких углов падения, n1 > n2, где n1 и п2 — показа­тели преломления двух различных сред (рис. 4, с.15 в [1.2]).

 

Другое свойство ОВ, характерное для определенной длины волны, это нормализованная частота V:

(1.5)

где а — радиус сердцевины, n2 для ОВ без оболочки = 1,

Член в уравнении (1.5) называется числовой апертурой (NA). В

сущности, числовая апертура используется для того, чтобы описать светосо-бираюшую способность волокна. Фактически, количество оптической мощ­ности, воспринимаемой ОВ изменяется пропорционально квадрату NA. Интересно заметить, что числовая апертура ОВ не зависит от его физичес­ких размеров.

Для лучшего понимания числовой апертуры, рассмотрим рис. 1.6, кото­рый иллюстрирует конус света, воспринимаемого волокном. Как показано в формуле ниже этого рисунка, угол этого конуса определяется равенством sinqA = NA. Концепция светособирающей способности волокна, выражен­ная численно с помощью NA, хорошо иллюстрируется графически этим приемным конусом.

Как показано на рис. 1.1, существует три основных элемента ВОСП: ис­точник, волоконно-оптическая линия связи (ВОЛС) и оптический детектор. Что касается ВОЛС, то существуют два основных параметра, которые огра­ничивают ее длину без использования повторителей, или длину секции между двумя повторителями. Этими наиболее важными параметрами являются потери, обычно выражаемые в дБ/км, и дисперсия, которая часто выража­ется в виде эквивалентного произведения ширины полосы на длину (линии) - МГц×км. (Это произведение называется обычно коэффициентом широкополосности, он ис­пользуется как показатель только для многомодовых ОВ или ВОК). Длина линии может быть ограничена мощностью (бюджетом мощности), т.е. может ограничиваться потерями, или может ограничиваться дисперсией (накопленной дисперсией).

Дисперсия, проявляющая себя в виде межсимвольной интерференции на удаленном конце, вызвана двумя факторами. Один из них — материальная дисперсия, а другой — модовая дисперсия. Материальная дисперсия вызвана тем, что показатель преломления материала изменяется с частотой. Модовая дисперсия возникает, если оптоволоконный волновод поддерживает несколько мод. В этом случае различные моды имеют различные фазовые и групповые скорости и их максимумы энергии достигают детектор в различ­ные моменты времени. Учитывая, что в большинстве оптических источни­ков возбуждаются много мод, можно предположить, что они, распространя­ясь по оптоволоконному волноводу с разной задержкой, приводят к искажениям (дисперсии). Уровень искажений зависит от того, какое коли­чество энергии разных мод доходит в определенный момент времени до входа детектора.

Один из путей уменьшения числа мод, распространяющихся в волокне, лежит в изменении конструкции или размеров волновода. Если вернуться снова к уравнению (1.5), то видно, что число мод, распространяющихся в волокне, можно ограничить путем уменьшения радиуса а при сохранении отношения n2/n1 малым настолько, насколько практически возможно, на­пример, 1,01 или меньше.

Мы можем оценить число мод N, которые волокно поддерживает, ис­пользуя формулу (1.6). Если V = 2,405, то распространяется только одна мода (НЕ11). Если V больше, чем 2,405, то может распространяться больше, чем одна мода. При относительно большом числе распространяющихся мод можно получить следующую оценку:

N=V 2/2 (1.6)

Более детально дисперсия обсуждается в гл.7.

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ВВЕДЕНИЕ В ПЕРЕДАЧУ СИГНАЛА ПО ОПТИЧЕСКОМУ ВОЛОКНУ

На сайте allrefs.net читайте: "ВВЕДЕНИЕ В ПЕРЕДАЧУ СИГНАЛА ПО ОПТИЧЕСКОМУ ВОЛОКНУ"

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Световоду

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Требования к полосе пропускания
Оптическое волокно — среда передачи, используемая в современных назем­ных сетях связи. Оно позволяет передавать огромное количество информа­ции. Если сопоставить его полосу пропускания и

Модель волоконно-оптической системы передачи
  Рис. 1.1 представляет простую модель ВОСП. В тексте ниже мы будем часто ссылаться на эту модель. Не нужно большого воображения, чтобы увидеть, что ВОСП аналогична некой радиосистеме

По оптоволокну
Радио, проводные и кабельные системы передачи используют понятие час­тоты для описания рабочей области, занимаемой системой в радиочастот­ном спектре. Частота при этом измеряется в герцах. Говорят,

Конструкция световода
Жила ОВ может быть названа оптическим световодом. Можно предполо­жить, что этот термин был заимствован у радистов, использующих анало­гичное понятие — волновод. На рис. 1.4 показана ж

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги