Технические разделы

Хроматическая дисперсия

Хроматическая дисперсия в свою очередь подразделяется на материальную и волноводную и имеет место при распространении как в одномодовом, так и в многомодовом волокне. Однако наиболее отчетливо она проявляется в одномодовом волокне, в виду отсутствия модовой дисперсии.

Материальная дисперсия обусловлена зависимостью показателя преломления от длины волны.

Волноводная дисперсия обусловлена процессами внутри моды и характеризуется зависимостью скорости распространения моды от длины волны.

Хроматическая дисперсия связана, прежде всего, с зависимостью скорости распространения светового потока от длины волны источника излучения. В отличие от идеального источника света, любой реальный источник излучает свет в некоторой полосе частот Δλ. Составляющие светового импульса, имеющие разные длины волн, достигают конца оптического волокна с различными задержками времени, искажая, таким образом, исходный импульс.

Для прохождения по волокну длинной L, световому импульсу требуется время t, определяемое как:

(6)

Таким образом, мы видим зависимость времени прохождения светового импульса по оптическому световоду от показателя преломления оптического волокна. Хроматическая дисперсия является мерой изменения показателя преломления материала сердечника световода и определяется как первая производная коэффициента преломления:

(7)

Хроматическая дисперсия выражается в пс/нм · км (1пс=1-12с, 1нм=1-6м) и физически может быть выражена как разница времени прохождения оптического световода длиной один километр двух длин волн в заданном спектре излучения оптического источника.

Поскольку коэффициент преломления кварцевого стекла минимален при длине волны, равной 1300 нм, производная для этой точки равна нулю, и, соответственно, хроматическая дисперсия пренебрежимо мала. Это одна из причин активного использования второго окна прозрачности в телекоммуникационной аппаратуре. Однако, существуют способы смещения дисперсии с помощью легирования кварцевого стекла. Такие световоды называются оптическими волокнами со смещенной дисперсией и могут иметь нулевую дисперсию на длине волны с минимальным затуханием (1550 нм). Это позволяет использовать их в оптических системах, требующей особенно большой полосы пропускания, или больших пролетов кабеля с минимальным количеством пунктов переприема, например для подводных кабельных сетей. На рис. 6 представлены зависимости хроматической дисперсии от длины волны излучения для разных типов волокон. Здесь кривая 1 - хроматическая дисперсия чистого кварцевого стекла, кривая 2 - характеристика волокна со смещенной дисперсией.

Рисунок 7 - Зависимость хроматической дисперсии от длины волны светового излучения.

Еще статьи по технике и технологиям

Разработка цифрового вольтметра
Современный этап научно-технического прогресса характеризуется повсеместным внедрением принципиально новой техники. Ускорение научно-технического прогресса в значительной степени зависит от успехов современной микроэлектроники, я ...

Статический анализ оптимального алгоритма обнаружения
цифровой система радиолокационный квантование В настоящее время значительного распространения приобрело широкое использование цифровых методов обработки и передачи информации. Перспективы развития цифровой техники связаны с широким внедр ...

© 2021 | www.techexpose.ru