Вопрос 16 . Классы и типы световых волн в ов

Как и волновой вектор, векторы напряженности эл. поля Е и магнитного поля Н раскладываются на продольные (Еz и Нz) и поперечные (Е_ и Н_) составляющие

В зависимости от траекторий распространения световой волны в сердцевине ОВ и от плоскости поляризации волны, в сердцевине ОВ могут распространятся световые волны 4 типов.

1. Эл. волна класса «Е» содержащая поперечную Е_ и продольную составляющую Еz (меридианальный луч, плоскость поляризации совпадают с плоскостью распространения луча).

2. магнитная волна класса «Н» содержащая Е_, Н_, Нz (меридианальный луч, плоскость поляризации перпендикулярен плоскости распространения этого луча).

3. гибридная волна класса «ЕН» содержащая Е_, Н_, Еz, Нz при этом Еz> Нz (косой луч).

4. гибридная волна класса «НЕ» содержащая Е_, Н_, Еz, Нz при этом Нz> Еz (косой луч).

Вектор Пойнтинга - П=|Е*Н|, поперечная составляющая обуславливают передачу энергии ЭМП вдоль сердцевины ОВ, а любая продольная составляющая соответствующая поперечной составляющей обуславливает распространение магнитн. Энергии в радиальном направлении (излучение)

16 Дисперсия

Дисперсия – увеличение длительности импульса при прохождении по оптическому кабелю. , значения tвых и tвх берутся на уровне половины амплитуды импульсов. Дисперсия возникает по двум причинам : некогерентность источников излучения и существование большого числа мод N. Некогерентность излучения приводит к появлению спектра их хроматической (частотной) дисперсии. Хроматическая дисп-я делится на материальную и волноводную (внутримодовую). Волноводная дисперсия связана с зависимостью коэф-та распространения от длины волны. Материальная дисперсия обусловлена зависимостью n от . Модовая дисперсия обусловлена наличием большого числа мод, каждая их которых распространяется со своей скоростью.

Сравнивая дисперсионные характеристики световодов, м/отметить, что лучшими данными обладают одномодовые световоды. Хорошие данные также у градиентных световодов с плавным изменением показателя преломления. Наиболее резко проявляется дисперсия у многомодовых световодов.

; для ММ ОВ : ;

для ОМ ОВ:

17 Затухание световода.

Коф-т затухания ОВ , дБ/км – оценивает потерю световой энергии в сердцевине волокна в логарифмических единицах. В зависимости от причины возникновения сущест-т следующие составляющие затухания ОВ:

1. затух-я поглощения - обуславливает потери части световой энергии на поляризацию атомов кварца сердцевины ОВ.

2. затухание рассеяния - обуславливает рассеяние части световой энергии от химических неоднородностей сердцевины ОВ и геометрическими переломами границы сердцевина – оболочка (релеевское рассеяние).

3. затух-е поглощения примесями - обуславливает поглощ-е части световой энергии примесями сердцевины ОВ в виде атомов металла и гидроксильных групп ОН, попадающих в сердцевину ОВ в процессе его изготовления, это вызывает всплески затухания на волне 1мкм и 1,4мкм на которых наступает резонанс собственных механ-х колебаний этих молекул.

4. затух-е в инфракрасной области - обусловлено резонансом собственных мех-х колебаний кварца на длине волны 2мкм.

Полное затухание ОВ (имеют зависимость от длины волны), с увелич-м длины волны коэф-т затух-я снижается. Целесообразно использовать диапазон волн 1,3…1,55мкм