Технические разделы

Поляризационная модовая дисперсия

Модовая дисперсия может быть полностью исключена, если структурные параметры волокна подбирать таким образом, чтобы по световоду распространялась только одна основная мода. Таким свойством обладает одномодовые оптические волокна. Однако основная мода передается по одномодовому волокну в виде двух ортогонально ориентированных составляющих. Вследствие неидеальности конфигурации сердцевины, а также воздействию различного рода механических и оптических факторов появляется некоторая асимметрия показателя преломления и, как следствие, разность скоростей распространения двух ортогонально ориентированных мод. Суммарный световой импульс на выходе световода в этом случае получается несколько искаженным (рис.8). Разность времени распространения ортогонально ориентированных мод одномодового оптического волокна, выраженная в ps, определяется через Поляризационную модовую дисперсию (ПМД). При распространение обе составляющие основной моды взаимодействуют между собой. Из-за такого обмена энергией ПМД носит статистический характер.

Рисунок 8 - Передача светового импульса по одномодовому оптическому волокну.

Существует понятие длины взаимодействия мод Lc. Если длина световода меньше Lc, то ПМД увеличивается линейно, при превышении Lc ПМД возрастает пропорционально квадратному корню длины световода L. Как уже отмечалось выше, основной причиной увеличения ПМД является асимметрия показателя преломления сердцевины волокна. Появление такой асимметрии связано, прежде всего, с неидеальностью конфигурации сердцевины оптического волокна, но на ее величину ощутимо влияют также и такие факторы, как перегибы волокна, повив волокон в кабеле, поперечные и продольные напряжения волокон. Все эти факторы закладываются еще на этапе производства кабеля. Величина ПМД волокон кабеля, измеренная на кабельном барабане перед началом строительства, после прокладки кабеля изменится не сильно.

Поляризационная модовая и хроматическая дисперсии существенно ограничивают возможности передачи оптических сигналов по волокну и после затухания являются наибольшим препятствием для повышения дальности работы цифровых систем. Хроматическая дисперсия может быть компенсирована, как с помощью уменьшения полосы излучаемого спектра лазерного источника, так и смещением хроматической дисперсии кабеля в область более высоких длин волн. Компенсация ПМД невозможна и может быть понижена только с увеличением качества оптических волокон и кабелей. Величина 0,5 ps/км1/2 является фактически принятым международным стандартом максимально допустимого ПМД. В рекомендациях, касающихся дальней передачи, прослеживается тенденция устанавливать требование, ограничивающее величину ПМД не более 0,1 ps/км1/2. На рис.9 приведена зависимость битовой скорости от дальности работы системы передачи.

Рисунок 9 - Зависимость скорости передачи от длины волны.

Еще статьи по технике и технологиям

Блок измерителей угловой скорости на основе тетрады ВОГ для космического аппарата
Настоящая дипломная работа посвящена разработке блока измерителей угловой скорости с неортогональной ориентацией осей чувствительности первичных измерителей угловой скорости, представляющего собой тетраду чувствительных элементов ( ...

Часы реального времени
В современном мире ни один электрический прибор не обходится без использования микроконтроллеров. Равно как и не обходится без визуализации информации с помощью LCD дисплеев. В данном курсовом проекте также используют ...

© 2021 | www.techexpose.ru