Лекции по Оптическим линиям связи и пассивным компонентам ВОСП   

3. Основные положения волновой теории передачи света по оптическим волокнам

3.5 Диаметр модового поля

Одной из основных характеристик одномодового волокна является распределение модового поля, определяемого ещё как модовое пятно, диаметр которого в случае гауссова луча равен ширине кривой распределения амплитуды оптического поля на уровне 1/е или ширине кривой распределения оптической мощности (интенсивности) в точке 1/е2. Для его определения необходимо найти зависимость передаваемой мощности от смещения [7]

               (3.5.1)

где E(r,q) и E(r`,q`) – представленные в цилиндрической системе координат нормализованное распределение поперечного поля при Т=1 и d=0 и поле с переменной смещения d в направлении qd соответственно.

При измерениях диаметр w0 модового поля определяется с использованием функций распределения ближнего f(r) и дальнего F(q) полей, определяемых как корень квадратный из значения интенсивности соответствующей световой волны, обеспечивая условие [7]

где

r и q – радиальное смещение и угловая координата в ближней и дальней зонах соответственно.

Отсюда, определив w или W, значение радиуса модового поля w0 можно установить, используя соотношение

                                               (3.5.2)

Это определение математически эквивалентно минимизации методом наименьших квадратов уравнения:

которая осуществляется в плоскости, перпендикулярной оси волокна.

Данное определение диаметра модового поля даёт совпадающие результаты как в ближнем, так и в дальнем поле и используется в процессе измерений.



*****

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