МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів
Контакти
Тлумачний словник Авто Автоматизація Архітектура Астрономія Аудит Біологія Будівництво Бухгалтерія Винахідництво Виробництво Військова справа Генетика Географія Геологія Господарство Держава Дім Екологія Економетрика Економіка Електроніка Журналістика та ЗМІ Зв'язок Іноземні мови Інформатика Історія Комп'ютери Креслення Кулінарія Культура Лексикологія Література Логіка Маркетинг Математика Машинобудування Медицина Менеджмент Метали і Зварювання Механіка Мистецтво Музика Населення Освіта Охорона безпеки життя Охорона Праці Педагогіка Політика Право Програмування Промисловість Психологія Радіо Регилия Соціологія Спорт Стандартизація Технології Торгівля Туризм Фізика Фізіологія Філософія Фінанси Хімія Юриспунденкция |
|
||||||||||
Типи оптичних волокон
В залежності від характеру зміни показника розрізняють два типи світловодів: східчасті та градієнтні. Східчасті світловоди (рис. 2) мають постійне за радіусом значення показника заломлення, східець спостерігається тільки на межі осердя – оболонка. У градієнтному світловоді (рис. 3) показник заломлення плавно змінюється від центру до краю осердя. Поширення променів у цих двох типів світловодів різне. Розглянемо цей процес більш докладніше.
Нехай у центр торця східчастого світловоду (рис.2) падає промінь Ф1 під деяким кутом φ1 до його осі. За законами геометричної оптики на межі осердя – оболонка (точка А ) можуть бути падаючий промінь під кутом φп, відбитий під кутом φв та заломлений під кутом φз. Заломлений промінь знову набуває такого самого ж відбиття у точці В на межі оболонка – покриття. Отже, у світловоді існують три види променів (хвиль): осердя 1, оболонки 2, випромінювання З. Для ефективного поширення та запобігання переходу енергії в оболонку та навколишній простір необхідно усунути хвилі 2 і З. А це досягається за умов повного внутрішнього відбиття на межі розділу двох середовищ: 1) перехід променів здійснюється із середовища з більшою оптичною густиною у середовище з меншою густиною, тобто n1 > n2; 2) кут падіння φп більший деякого кута повного внутрішнього відбиття θв.в, який визначається за співвідношенням: . (1) При φп > θв.в (промінь Ф2 рис. 2) енергія, яка надійшла в осердя, повністю відбивається і зигзагоподібно поширюється світловодом. Режим повного внутрішнього відбиття дотримується, якщо на вхідний торець світловоду подавати світловий промінь у межах тілесного кута θа. Цей тілесний кут між оптичною віссю світловоду й однією з твірних світлового конуса, в межах якого має місце повне внутрішнє відбиття, називають апертурою. Для характеристики світловоду зазвичай користуються числовою апертурою . (2) Від значення числової апертури залежать ефективність введення випромінювання у світловод, втрати на мікрозгинах та інші параметри світловоду. У градієнтному світловоді промені не відбиваються, як це має місце у світловоді зі східчастим профілем, а вигинаються у напрямку градієнта показника заломлення (рис. 3). Внаслідок цього промені, які знаходяться всередині апертурного кута, поширюються осердям хвилеподібними траєкторіями. При вході променя з торця світловоду в осердя під кутом, більшим апертурного (промінь Ф1 рис. 3), будуть існувати також промені оболонки 2 та випромінювання 3. Характерною особливістю градієнтних світловодів є менші спотворення сигналів, які передаються по них.
Отже, у східчастому багатомодовому світловоді промені різко відбиваються від межі сердечник – оболонка. Причому шляхи проходження різних променів є різними і тому вони в кінець приходять із запізненням (зі зсувом у часі). Це призводить до спотворення сигналу (дисперсії). У градієнтних світловодах (вони також багатомодові) промені розповсюджуються по хвилеподібних траєкторіях. Причому, промені, які знаходяться близько до осі світловоду (біля центру сердечника ОВ )проходять менший шлях, але у середовищі з більшим n заломлення(більші значення магнітної та діелектричної проникності), тобто з меншою швидкістю, а периферійні промені проходять більший шлях, але у середовищі з меншим n заломлення тобто з більшою швидкістю. Таким чином, одні хвилі мають довший шлях, але більшу швидкість, а другі мають менший шлях, але більшу швидкість. Одне компенсує інше і в точку прийому різні хвилі приходять приблизно одночасно, що суттєво зменшує дисперсію ОВ.( швидкість розповсюдження різних променів вирівнюється і вони до кінця відстані приходять практично однаково). В свою чергу ступінчаті ОВ поділяються на одномодові (1) та багатомодові (2)(рисунок 4) Одномодові мають малий діаметр сердечника (8 – 10 мкм) і довжина хвилі наближена до діаметру сердечника ОВ. Напрям променя світла в сердечнику ОВ наближений до напряму осі ОВ (1б).
В багатомодових ОВ діаметр сердечника ОВ набагато більше – 50 – 62,5 мкм і він більший в декілька раз за довжину хвилі. В ньому розповсюджуються багато типів хвиль (мод), що по різному проходять свій шлях (під різним кутом відбиваються, різний шлях їх проходження по ОВ) (2б), що може суттєво збільшити дисперсію. В градієнтних ОВ, що також відносяться до багатомодових ОВ, завдяки зміні коефіцієнту заломлення від центру сердечника до його периферії, промінь плавно змінює свій напрям (3б). Одномодові ОВ мають малі загасання та дисперсію, що дозволяє їх використовувати без регенерації сигналу на віддалі до 100 км ( без НРП та без ДЖ). Кабелі з одномодовими ОВ використовуються як міжміські кабелі. Багатомодові ОВ мають значні загасання та дисперсію, а звідси і невелику дальність передачі, що дозволяє їх використовувати в міських кабелях. В одномодових ОВ виникають труднощі з введенням в ОВ світлової енергії завдяки малому діаметру сердечника ОВ. Як джерело випромінювання в цьому разі обов’язково використовується джерело когерентного світла порівняно великої потужності – напівпровідниковий лазер. В багатомодових ОВ джерелом випромінювання може бути світло діод.
Читайте також:
|
|||||||||||
|