3.6 Талшықта сәулеленудің таралуының сәулелеік талдауы

Талшық өсі бойымен таралатын сәулелер меридионалды деп аталады. Олардың таралуының критикалық күйі (режимі) келесі шарттарға сәйкес болады.

sinc = n2/n1, (3.9)

sinc = 1,4410/1,4675 = 0,98

c = arcsinc = arcsin0,98 = 78,50

«Өзекше – жабылғы» бөлінісіндегі шекарада толық ішкі шағылысу (ТІШ) мына бұрыштарда болады:

с    /2. (3.10)

Бұл жағдайда, (3.6) – шартын қанағаттандыратын сәуле өзекше бойымен қиғашты траекториямен таралады. ТІШ құбылысында ілеспе шығындар туындамайтындықтан, (3.6) шартын қанағаттандыратын сәулелер жиынтығы, жарықты сигналды алыс қашықтыққа таратуды қамтамасыз ете алатыны анық болады.

Талшықта көптеген меридионалдық қималар болады, олардың әрқайсысында, (3.6) шартын қанағаттандыратын көптеген меридионал сәулелер таралуы мүмкін және де сәйкесті түрде келесі шекте бағыттаушы бұрыштары 1 (яғни толқындық вектор мен талшық өсі арасында):

0  1  /2-с. (3.11)

Сонымен егер сыну көрсеткіші n0 мөлдір ортамен қоршалған талшық ұшына, кез келген меридионалдық жазықтықтардан өске 0 бұрышымен сәулелер түссе, онда талшықтағы олардың толқындық таралу шартына түсу бұрышы 0-ге келесідей шектеулік бар:

0  arcsin(n12-n22/n0)1/2. (3.12)

Кіріс үш шекарасындағы сыну үшін (3.12) өрнегін Снеллиус заңынан шығару қиын емес:

sin0c/sin1c = n1/n0  n0 = n1sin1/ sin0. (3.13)

Сондай-ақ (3.5) шартынан және 1c+с = /2 қатынасын:

sin1c = 90-78,5 = 11,50,

1c = 0,199,

n0 = 1,4675х0,199/0,27 = 1,082,

0  arcsin(1,46752-1,44102/1,082)1/2 = 290.

Егер, көп кездесетін жағдай, жарық кіріс ұщқа ауа ортасынан түссе (бұл үшін жылдалатын талшықтар арасында немесе жарық көзі мен талшық арасында тіптен минималды аралық болса жеткілікті), онда n0 = 1 және:

sin0c = (n12-n22)1/2 = Nа = 0,27, (3.14)

0c = 15,70.

(3.10) өрнегі бұрыннан белгілі шаманы – талшықтың сандық апертурасын анықтайды.

Бірмодалы талшық үшін жүргізілген есептеулер нәтижесінде ЖАО (ЗАО) «Москабель-Фуджикура» шығаратын кабель типін таңдап алдық. Бұл тегістелген сәулежол дисперсиясы бар бірмодалық талшықтардан тұратын оптикалық кабель, оның көмегімен кез келген толқын ұзындығында материалдық және толқындық дисперсияның толық өтемделуін алуға болады. Осы кабельдің негізгі оптикалық сипаттамалары 3.4 – кестеде келтірілген.

3.4 – кесте. ОМЗКГМ-10-01-0,22–(20,0) кабелі көрсеткіштері

Көрсеткіштері	Шамалары
1 Модалық аймақ дағы диаметрі	10,5 мкм ± 1 мкм
2 Жабылғысы бар талшық диаметрі	125 мкм ± 2 мкм
3 Тиімділігі топтық коэффициент nl	1,4675
4 Сандық апертура	0,13
Критикалық толқын ұзындығы	<1250нм
6 Өшуі	0,22 дБ/км
7 Дисперсия	<18 пс/нм –км
8 Толқын ұзындығы	1550 нм