Лекции по Оптическим линиям связи и пассивным компонентам ВОСП   

2. Физические основы передачи электромагнитной энергии по оптическим волокнам

2.7 Многоступенчатый профиль показателя преломления

Дисперсия в одномодовом волоконном световоде состоит из дисперсии двух типов. С одной стороны, существует дисперсия материала, вызываемая зависимостью показателя преломления и, следовательно, скорости света от длины волны n=n(l) (рисунок 2.5), c=c(l). С другой стороны, существует волноводная дисперсия, возникающая в результате зависимости распределения света фундаментальной моды НЕ11 по стеклу сердцевины и оболочки (рисунок 4.5) и, следовательно, разности показателей преломления от длины волны: D=D(l). Оба типа дисперсии, вместе взятые, называются хроматической дисперсией. В диапазоне длин волн более 1300 нм эти два типа дисперсии в кварцевом стекле имеют противоположные знаки. Дисперсия материала может быть изменена лишь незначительно с помощью других легирующих добавок. Напротив, волноводная дисперсия может быть подвержена сильному влиянию за счет использования другой структуры профиля показателя преломления.

Профиль показателя преломления обычного одномодового световода бывает ступенчатым с разностью показателей преломления D. Для такой простой структуры профиля сумма дисперсии материала и волноводной дисперсии при длине волны l=1300 нм равна нулю.

Если желательно иметь нулевую дисперсию при других длинах волн, то необходимо изменить волноводную дисперсию и, следовательно, структуру профиля волоконного световода. Это приводит к многоступенчатому или сегментному профилю показателя преломления. Используя эти профили, можно производить волоконные световоды, у которых длина волны с нулевой дисперсией сдвинута до 1550 нм (так называемые волоконные световоды со сдвинутой дисперсией) или величины дисперсии очень малы во всем диапазоне длин волн от 1300 до 1550 нм (так называемые волоконные световоды со сглаженной дисперсией или волоконные световоды с компенсированной дисперсией).



*****

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