15) Чому світло в оболонці і в хвилеводі розповсюджується з однією швидкістю?

Тому що, Z-ва компонента падаючого\відбитого\заломленого променів однакова!

От і вся фігня))Математику ми не проробляли так що, слова це все що є)

16)Оцінити інф. Можливості багатоходового хв.. Знайти Wmax на довжині 1км.

В багатомодовому волокні збуджується величезна кількість оптичних мод, які рухаються з різною фазовою швидкістю. Для оцінки міжмодової дисперсії досить розглянути лише дві крайні моди: найшвидшу і найповільнішу.

Рис. 2 Утворення міжмодової дисперсії в багатомодовому волокні.

Весь спектр хвилеводних мод лежить між осьовою модою та модою, що утворюється при граничному куті .

Звичайно обидві моди по матеріалу волокна розповсюджується з однією фазовою швидкістю . Розглянемо час, коли ці моди перетинають переріз АА’ хвилеводу при русі з точки О. З цієї точки обидві моди стартують одночасно. Відстань ОО’= l осева, основна мода проходить за час , крайня мода високого порядку з конуса числової структури перетинає переріз АА’ в момент часу . Таким чином промені, введені в оптичне волокно одночасно, на виході будуть спостерігатися впродовж часу

.

Таким чином, світловий імпульс, утворений групою мод буде розмитий в часі при проходженні відстані l на величину, що визначається виразом:

(6)

Це уширення (6) відомо як міжмодова дисперсія. Оцінимо величину розпливання імпульсу внаслідок міжмодової дисперсії:

Оцінимо її вплив на інформаційні можливості каналу зв’язку, побудованого на такому волокні. Згідно виразу (4) смуга пропускання такого каналу зв’язку визначається виразом:

(7)

Для типового ступінчатого багатомодового волокна смуга пропускання -

Така смуга дає можливість передавати на відстані в один кілометр більше двох сотень телефонних каналів і жодного телевізійного каналу. Таким чином, інформаційні можливості багатомодового ступінчатого хвилеводу вкрай обмежені. Таке волокно тепер не використовують в телекомунікаційних мережах. Перші спроби створення надширокосмугової оптичної лінії зв’язку були дуже невтішні.

17) Принцип действия оптического изолятора

Оптический изолятор состоит из трех элементов: поляризатора 1 (входного поляризатора), ячейки Фарадея 2 и анализатора 3 (выходного поляризатора), рис. 3.17. Параметры ячейки Фарадея выбираются так, чтобы ось поляризации света, проходящего через нее, разворачивалась на 45°. Под таким же углом устанавливаются оси поляризаторов. Входной полезный сигнал, проходя через поляризатор 1, оставляет свою вертикальную составляющую без изменения, устраняя горизонтальную составляющую, рис. 3.17 а. Далее вертикально поляризованный свет проходит через ячейку Фарадея 2, разворачивает плоскость поляризации на 45° и беспрепятственно проходит через анализатор 3.

При распространении света в обратном направлении (рис. 3.17 б) он также поляризуется в плоскости анализатора 3, затем, проходя через ячейку Фарадея 2, становится горизонтально поляризованным. Таким образом, оси поляризации света и поляризатора 1 составляют угол 90°, поэтому поляризатор 1 не пропускает обратное излучение.