МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ, СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Ордена Трудового Красного Знамени федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

МОСКОВСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ

──────────────────────────────────────

Факультет СИ

Кафедра “Метрология и мониторинг сетей”

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

№ 2

по дисциплине «Методы и средства измерений в инфокоммуникациях»

на тему:

«Исследование многофункционального оптического прибора

для измерений в оптоволоконных сетях»

Вариант №2

Выполнил:

БСС230У

Хххх Х Х

                                                                              Проверил:

                                                                                                           Рощин Д. А.

Москва 2026

Дано:

Одномодовое ОВ
λ1	0,129	нм	1,29E-10
λ2	1547	нм	1,55E-06
d	7	мкм	0,000007
D	123	мкм	0,000123
Δ	0,36	%	0,0036

Многомодовое ОВ
λ1	0,784	мкм	7,84E-10
λ2	1329	нм	1,33E-06
d	62,5	мкм	6,25E-05
D	127	мкм	0,000127
Δ	1,2	%	0,012

1) Определить значения показателей преломления оболочки и сердцевины одномодового оптического волокна (ООВ).

2) Какой критический угол полного внутреннего отражения ООВ.

3) Рассчитать числовую апертуру и оценить эффективность ввода излучения в ООВ.

Числовая апертура:

Эффективность ввода:

4) Рассчитать нормированную частоту для многомодового оптического волокна (МОВ).

5) Определить возможность работы оптического волокна со ступенчатым профилем в МОВ.

Условие многомодовости: V > 2,405. Полученные V = 61,4085 и 36,2259 значительно больше.

Ответ: Да, волокно работает в многомодовом режиме.

6) Какое должно быть отношение d/λ, чтобы в оптическом волокне был

одномодовый режим?

Одномодовый режим:

При NA≈0,1236 (среднее):

Ответ: d/λ≤6,20

7) Определить диаметр модового поля оптического ООВ на центральной длине волны.

ДМП = 2ω = d * (0.65 + )

Ответ: Для λ = 1290 нм ≈ 6,9332 мкм; для 1547 нм ≈ 6,5552 мкм.

8) Рассчитать коэффициент затухания в МОВ на ц ентральной длине волны.

α_расс​ = 0,903/0,3778 = 2,3902 дБ/км

α_уф​ = 10^2/0,784/2154 = 355,648/2154 = 0,1651 дБ/км

α_ик​ = 10^{(−21,9/0,784)+12,4} = 2,926⋅10⁻¹⁶ дБ/км

α = 2,3902 + 0,1651 + 2,926⋅10−16 = 2,5553дБ/км

9) Рассчитать потери на макроизгибах отражения многомодового оптического волокна при Rизг = 10 см. Построить график зависимости затухания от радиуса изгиба.

α_МАКР = −10*lg(0,974) = 0,1146 дБ/км

10) Потери на микроизгибах

Формула:

Вызываются микронеровностями и случайными искривлениями оси волокна.

αм ≈ (h²·N)/(d·D)

При h = 1 мкм, N = 100, d = 7 мкм, D = 123 мкм:

αм ≈ (1²·100)/(7·123) = 100/861 = 0.116