Распространение сигналов по оптическому волокну и типам оптического волокна
Download 46.12 Kb.
|
Лекция №2. Тема: Распространение сигналов по оптическому волокну и типам оптического волокна Среда, ограничивающая область распространения оптических колебаний и направляющее поток световой энергии в заданном направлении, соединяющее передающий пункт с приемной в системах ВОС, называют оптическим световодом. Характеристики оптических световодов частично определяют качество системы связи. Поэтому при проектировании систем ВОС надо учитывать характеристики оптических световодов. В системах ВОС используются специальные оптические световоды. На основе оптических световодов с минимальным коэффициентом затухания создаются оптические кабели обеспечивающие передачу сигналов на дальние расстояние. Оптические световоды делятся на два вида: плоские и волоконные. Плоские световоды в свою очередь подразделяют на пленочные (рис. 3.1,а) и канальные (рис. 3.1,б). Волоконные световоды могут быть однослойные (рис. 3.2), двухслойные (рис. 3.2,б), трехслойные ( рис. 3.2,в) и т.д.[4]. Рис. 3.1. Плоские световоды Показатель преломлениия оптических световодов: (3.1) Здесь, - соответственно относительные диэлектрическая и магнитная проницаемости. При nn0 (n0-показатель преломления окружающей среды) свет польностью внутренно отражается от границ раздела . В плоских оптических световодах (рис.3.1.) для полного внутреннего отражения, должны выполнятся следующее условия n1 n2 ≥ n0. Здесь n1- показатель преломления плёнки; n2 - показатель преломления подложки; n0- показатель преломления окружающей среды. Подбирая толщину плёнки, можно ограничить число распространяющихся волн пленочного светодиода и, в частности, обеспечить распространение только одной основной НЕ - волны (одномодовый режим). Для этого толщина плёнки должно быть порядка 0,1 мкм. Изготовление такой плёнки сложно. Уменьшая относительную разность показателей преломления, можно увеличить толщину плёнки. Множества оптических устройств: активные устройства (генераторы, модуляторы, демодуляторы и т.д.) изготавливаются на основе плоских светодиодов. Волоконно-оптические светодиоды состоят из сердечника и оболочки. Они имеют приблизительно одинаковые значения показателей преломления. Сердечник среда направления, оболочка используется для создания границы раздела между ней и сердцевиной. Эта граница формирует физический канал и по нему распространяется световой луч-переносчик передаваемого сигнала. Для обеспечения распространения света только по светодиоду должно выполняться (рис. 3.2.) n1>n2>n3>n0, условие. Соответственно здесь n1- показатель преломления сердечника; n2, n3- показатели преломления оболочек; n0- показатель преломления окружающей среды [4]. Рис. 3.2. Волоконно-оптические светодиоды Составляющие части ОВ представлены на рис. 3.3. Кварцевое стекло (SiO2) является основным материалом для сердцевины и оболочки. Для получения нужных значений показателя преломления на кварцевое стекло добавляются примеси, такие как бор, германий [6]. Любые дополнительные покрытия (оболочки) являются защитными. На рис. 3.3 показано внешнее пластиковое покрытие [6]. Свет Рис. 3.3. Конструкция оптического волокна Download 46.12 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: |
ma'muriyatiga murojaat qiling