Дисперсия света в оптических волокнах, ее составляющие и природа. Понятие полосы пропускания в ОВ.

 

Дисперсия – это: 1) рассеивание спектральных и модовых составляющих оптического излучения в ОК с течением времени; 2) Изменение временных характеристик световых импульсов при передаче по ОВ (уширение, размывание фронтов).Единицы измерения – пикосекунды/километр пс/км. 

Характеризует ОВ с точки зрения передачи сигналов определенной формы(имп.)

Дисперсия в общем случае характеризуется тремя основными факторами: − различием скоростей распространения направляемых мод (межмодовой дисперсией τ_mod),

 − направляющими свойствами световодной структуры (волноводной дисперсией τw),

− свойствами материала оптического волокна (материальной диспепсией τ_mat).

В общем случае дисперсию м. оценить по формуле: пс/км, или когда определены хроматическая и модовая дисперсия

.

Если профиль ОВ ступенчатый, то модовая дисперсия:      ,

Если профиль ОВ градиентный, то модовая дисперсия: -длина участка

Величина зависит от типа ОВ и длины. С увеличением дисперсии мы наблюдаем искажение импульса, т.е. ограничивается расстояние передачи.  

Хроматическая дисперсия состоит из материальной и волноводной составляющих и имеет место при распространении как в одномодовом, так и в многомодовом волокне. Однако наиболее отчетливо она проявляется в одномодовом волокне из-заотсутствия межмодовой дисперсии. (зависит от выбраного источника излучения!)

Материальная дисперсия обусловлена зависимостью показателя преломлния волокна от длины волны.

Волноводная дисперсия обусловлена зависимостью коэффициента распространения р моды от длины волны, фактически зависит от совокупности таких геометрических параметров оптоволокна, как отклонение от круглой формы сечения, изменчивость диаметра, несоосность ядра и оболочки, изменчивость показателя преломления по длине оптоволокна;

 

Предельные возможности ОВ с т.з. дисперсии света оценивают параметром – эффективная полоса пропускания. Результир-щая удельная полоса пропус-я  где - полная дисперсия      

 

Измеряется в Мгц*км.

 

Физический смысл W - максимальная частота (частота модуляции) передаваемого сигнала при длине линии 1 км. Если дисперсия линейно растет с ростом расстояния, то полоса пропускания зависит от расстояния обратно пропорционально.

 

 

 6. Разновидности дисперсии: межмодовая, хроматическая, поляризационная. Характеристики видов дисперсии.

Хроматическая дисперсия состоит из материальной и волноводной составляющих и имеет место при распространении как в одномодовом, так и в многомодовом волокне. Однако наиболее отчетливо она проявляется в одномодовом волокне из-заотсутствия межмодовой дисперсии. (зависит от выбраного источника излучения!)

Межмодовая является результатом разной скорости распространения мод в многомодовом волокне.

Поляризационная возникает в результате разной скорости распространения двух взаимно перпендикулярных поляризационных состовляющих моды