Лекции по Физико-технологическим основам волоконно-оптической техники   

8. Измерение оптических параметров ОВ

8.7. Межмодовая дисперсия

         Межмодовая дисперсия присуща многомодовому волокну и обусловлена тем, что все моды распространяются по различным траекториям. Это приводит к тому, что огибающие модулированного светового сигнала различных мод по мере распространения сигнала  все больше и больше отличаются по фазе. Межмодовая дисперсия обычно ограничивает расстояние передачи по многомодовому ОВ до 1÷1,5 км , обеспечивая битовую скорость до 1 Гб/с. При измерениях межмодовая дисперсия обычно определяется наименьшим значением частоты, при которой амплитудно-частотная характеристика спадает на 3 дБ (т.е. в 2 раза). В общем случае измерение межмодовой дисперсии сводится к измерению полосы частот многомодового волокна на различных длинах волн. Схема измерения межмодовой дисперсии многомодового волокна импульсным методом приведена на рис. 8.11.

Рис. 8.11. Схема измерения межмодовой дисперсии многомодового волокна импульсным методом: 1 – источник излучения (светодиод), 2- измеряемое волокно, 3 – стробоскопический осциллограф, 4- регулятор задержки, 5 – генератор импульсов

         В процессе измерения в тестируемом волокне возбуждается импульс излучения заданной длительности, а выходной импульс преобразуется в цифровую форму, включая передний и задний фронт и начиная с 0,01 уровня амплитудного значения. Затем таким же образом измеряется входной импульс, здесь используется короткий кусок (в несколько метров) тестируемого или эталонного волокна. Функция преобразования тестируемого волокна в этом случае имеет вид

H(f) = B(f) / A(f)                               (8.6),

где B(f) и A(f) – преобразования Фурье входного и выходного импульсов, соответственно. Полоса частот волокна определяется как самая низкая частота, для которой |H(f)|=0,5. Для повторяемости результатов и возбуждения большого количества мод на входе устанавливается устройство скремблирования.

Рис. 8.12. Амплитудно-частотные характеристики оптических волокон: 1 - ступенчатый профиль показателя преломления, 2 – градиентный профиль показателя преломления

Для примера на рис. 8.12 приведены амплитудно-частотные характеристики ОВ со ступенчатым (1) и градиентным (2) профилями показателя преломления. Видно, что в первом случае полоса пропускания по уровню  -3 дБ (0,5 высоты амплитуды) составляет ~ 65 МГц, а во втором ~ 500 МГц.



*****
Новосибирск © 2009-2017 Банк лекций siblec.ru
Лекции для преподавателей и студентов. Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.