Главное


Параметры оптических волокон

Волоконно-оптический кабель (ВОК) - один из основных элементов волоконно-оптической системы передачи. Основным элементом волоконно-оптического кабеля (ВОК), или в дальнейшем оптического кабеля (ОК), является оптическое волокно (ОВ)

Оптическое волокно (ОВ) - это оптический волновод ВОСП, предназначенный для направленной передачи оптического излучения, выполненный в виде тонкой стеклянной нити цилиндрической формы с круглым поперечным сечением. ОВ состоит из сердцевины, одной или нескольких оболочек и одного или нескольких защитных покрытий. Сердцевина ОВ - это центральная область ОВ, через которую передается основная часть оптической мощности сигнала. Существует два типа оптических волокон: многомодовые (ММ) и одномодовые (SM), отличающиеся диаметрами световедущей сердцевины (рис.1, 2).

Рис. 1 Многомодовое оптоволокно

Рис. 2 Одномодовое оптоволокно

В одномодовом ОВ диаметр сердцевины соизмерим с длиной волны, и по нему передается лишь один тип волны (моды). В многомодовых ОВ диаметр сердцевины больше длины волны, и по нему распространяется большое число волн. Практически диаметр сердцевины световода составляет 6-8 мкм у одномодовых и 50 мкм у многомодовых световодов, диаметр оболочки 125 мкм, диаметр волокна по защитному покрытию - 250 мкм.

Сердцевина и оболочка ОВ обладают разными оптическими характеристиками (показателями преломления n1 и n2).

Согласно закону Снеллиуса (закон преломления) лучи света, падающие на границу раздела двух сред, имеют углы преломления, отличные от углов падения к нормали границы этих сред. Связь этих углов определяется выражением:

n1 sin φ1п = n2 sin φ1пр , ( 1 )

где n1 и n2 - показатели преломления первой и второй сред, соответственно.

Показатели преломления n (величина безразмерная) выражается через отношение скорости света в вакууме (с) к скорости света в материале (v):

( 2 )

Если излучение видимой области спектра падает на границу раздела двух сред и переходит из оптически более плотной среды n1 на оптически менее плотную n2 (n2 < n1) и угол падения увеличивается, то угол преломления приближается к 90о. Увеличивая угол падения, можно добиться такого состояния, при котором преломленный луч будет располагаться вдоль границы раздела сред, не переходя в другую среду (луч 2 рис. 3).

Рис. 3 Прохождение лучей в волоконном световоде

Угол падения при этом называется критическим углом (φкр) полного внутреннего отражения, т.е. угол падения, при котором угол преломления равен 90о, называется критическим углом. Если угол падения больше критического, то свет полностью отражается в исходную среду, не проникая в другой материал (луч 1 рис. 3). При этом имеет место только отражение, а преломление отсутствует, что приводит к полному внутреннему отражению,

т.е. при φ1пр =90о

( 3 )

На этом явлении основан принцип передачи оптического излучения по ОВ.

Профили показателей преломления (ППП) различных ОВ приведены на рис. 4.

ППП многомодовых ОВ подразделяются на ступенчатые и градиентные.

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Другие статьи по теме

Блок выполнения операций десятичной арифметики
Каноническая структура синтеза синхронного вычислительного устройства состоит из двух автоматов - операционного (ОА) и управляющего (УА). Каноническая структура вычислительного ус ...

Антенно-фидерные устройства
«Хорошая антенна - лучший усилитель высокой частоты» Радиосвязь между двумя пунктами, расположенными на поверхности Земли осуществляется пространственными и поверхностными волнами. ...

Характеристики воздушной зоны Богучанского центра органов внутренних дел
Гражданская авиация в России выполняет особую роль, являясь, с одной стороны, типичной подотраслью, реализующая транспортные услуги населению и иной клиентуре, а с другой стороны, осущес ...

www.techspirit.ru © 2019