– максимально припустиме зусилля на здавлювання - 2000-4000 Н; Якщо використовується кабель, модулі якого не наповнені гелем, то

сферою його застосування служить внутрішня частина приміщень, його не можна використовувати на зовнішніх частинах будівель. Основною загрозою в цьому випадку стане волога, яка буде поступово зменшувати прозорість оптоволокна.

Такі ж вимоги пред'являються і до кабелів, що мають моноліт з пластикату, всередині якого прокладено волокно (буфер 900-мкм). Цей вид відрізняє відносна дешевизна і зручність в монтажі, проте він вельми не стійкий до перепадів температури і вологи.

Питання для контролю вивченого матеріалу:

1.Чим відрізняються ВОК для зовнішнього та внутрішнього застосування?

2.Які параметри повинні мати ВОК для зовнішнього прокладення?

Література:

1.Електронний ресурс. Режим доступу:

http://sklad.scs.ua/optical-components/fiber-optic-cable/fiber-optic-outdoor/

2.Електронний ресурс. Режим доступу: http://www.seti-ua.com/

Урок № 25

(згідно робочої навчальної програми)

Огляд принципів розповсюдження світла по волокну

Питання для вивчення:

1.Відносна різниця показників заломлення

2.Числова апертура

3.Нормована частота

Основними факторами, що впливають на характер поширення світла в волокні, поряд з довжиною хвилі випромінювання, є:

–геометричні параметри волокна;

–загасання;

–дисперсія;

–геометричні параметри волокна.

Відносна різниця показників заломлення. Волокно складається з серцевини і оболонки. Оболонка оточує оптично більш щільну серцевину, яка є світлонесучою частиною волокна. Показники заломлення серцевини і оболонки будуть позначатися через n1 і n2, відповідно. Один з

Якщо показник заломлення оболонки вибирається завжди постійною величиною, то показник заломлення серцевини в загальному випадку може залежати від радіуса. У цьому випадку для проведення різних оцінок параметрів волокна в замість n1 використовують n1eff. Поширення світла по волокну можна пояснити на основі принципу повного внутрішнього відбиття, що випливає із

де n1 - показник заломлення середовища 1, Θ1-кут падіння, n2 - показник заломлення середовища 2, Θ2-кут заломлення. Формальні розрахунки зручніше проводити для східчастого волокна (волокна зі східчастим профілем показника заломлення), в якому показник заломлення серцевини є постійною величиною (n2 = const). Так як серцевина є оптично більш щільним середовищем по відношенню до оболонки (n1> n2), то існує критичний кут падіння ΘC - внутрішній кут падіння

на границю, при якому заломлений промінь йде вздовж кордону середовищ (Θ2 = 90 °). із закону Снелліуса легко знайти цей критичний кут падіння:

Θ с = arcsin(n2 ) (4) n1

Промені, траєкторії яких повністю лежать в оптично більш щільному середовищі, називаються такими, що направляються.

Числова апертура. Числова апертура - синус максимального кута падіння променя світла для оптичних приладів, або ж синус максимального вхідного кута хвилеводу або оптоволокна. Важливим параметром, що характеризує волокно, є числова апертура. Вона пов'язана з максимальним кутом введеного у волокно випромінювання з вільного простору, при якому світло випробовує повне внутрішнє віддзеркалення і поширюється по волокну, формулою:

Нормована частота. Іншим важливим параметром, що характеризує волокно і поширюється по ньому світло, є нормована частота V, яка визначається як:

де d - діаметр серцевини волокна.

Питання для контролю вивченого матеріалу:

1.Які показники впливають на розповсюдження світла по ВОК?

2.Що таке апертура оптичного волокна?

3.Що являє собою нормована частота?

Література:

Р.Р. Убайдуллаев Волоконно-оптические сети М.: Эко-Трендз 2001г, 267 с., стор. 16-28

Урок № 26

(згідно робочої навчальної програми)

Поняття та види дисперсій

Питання для вивчення:

1.Поняття дисперсії.

2.Види дисперсій.

3.Міжмодова дисперсія.

4.Хроматична дисперсія.

5.Поляризаційна дисперсія.

Поняття дисперсії. При поширені імпульсів світла по волокну спостерігається їх розсіювання, або явище дисперсії. Чим менше значення дисперсії, тим більший потік інформації можна передати по волокну. По оптичному волокну передається не просто світлова енергія, але також корисний інформаційний сигнал. Імпульси світла, послідовність яких визначає інформаційний потік, у процесі поширення розпливаються. При досить великому розширенні імпульси починають перекриватися, так що стає неможливим їх виділення при прийомі.

Дисперсія - явище, виражене в залежності швидкості поширення і фази електромагнітного випромінювання від довжини хвилі цього випромінювання. Самим знайомим прикладом дисперсії є веселка. При цьому дисперсія викликає просторове розділення білого світла на компоненти різних довжин хвиль. На явищі дисперсії заснована робота спектрометрів. Також дисперсія використовується в голографії.

Види дисперсій. Явище дисперсії призводить до уширення світлового імпульсу при поширенні у волокні, що негативно позначається на якості передачі інформації.

Існують три різновиди дисперсії в оптичному волокні:

1.Міжмодова дисперсія;

2.Хроматична дисперсія;

3.Поляризаційна дисперсія.

Дисперсія - уширення імпульсів - має розмірність часу і визначається як квадратична різниця тривалостей імпульсів на виході і вході кабелю де-якої визначеної довжини.

Зазвичай, дисперсія нормується в розрахунку на 1 км, і вимірюється в пс/км (пікосекундах/нанометр-кілометр ). Дисперсія в загальному випадку характеризується трьома основними факторами:

–розходженням швидкостей поширення мод, які направляються (міжмодова дисперсія);

–направляючими властивостями світловодної структури (хвилеводна

дисперсія);

–властивостями матеріалу оптичного волокна (матеріальна дисперсіяt).

Дисперсія

Матеріальна Хвилева

Рисунок 4 — Види дисперсій

Міжмодова дисперсія. Міжмодова дисперсія виникає внаслідок різної швидкості поширення мод, і має місце тільки в багатомодовому волокні.

Міжмодова дисперсія - уширення світлового імпульсу при поширенні у волокні, яке пов'язане з відмінністю часу поширення його компонент. Промені, які падають під кутом, рівним критичному куту проходять до 1/sinθпр раз більшу відстань, ніж аксіальні промені. Через більшої довжини шляху, який проходять ці

промені, вони відстають від аксіальних (осьових, направлених вздовж осі) променів на де-який інтервал часу.

Зворотня даному інтервалу величина називається шириною спектра пропускання і визначає ширину спектра модульованого сигналу, який може бути переданий по волокну з малими втратами. Ширина спектра пропускання зменшується зі збільшенням довжини хвилеводу. Максимальна швидкість передачі інформації в оптичному волокні з малими спотвореннями визначається шириною спектра пропускання модулюючого сигналу (в зарубіжній технічній літературі модулюючий сигнал називають електричним сигналом).

Хроматична дисперсія. Хроматична дисперсія - залежність групової швидкості поширення моди від довжини хвилі переданого сигналу.

Розширення світлових імпульсів через хроматичну дисперсію може бути скомпенсовано. Принцип компенсації полягає в тому, що випромінення проходить дві ділянки: з позитивною і негативною дисперсією. Світловий імпульс після проходження відрізка волокна з позитивною дисперсією розширюється, тому його різні спектральні компоненти поширюються з різною швидкістю. В результаті імпульс стає частотно модульованим: на фронті зосереджені короткохвильові спектральні компоненти, а на спаді - довгохвильові компоненти. Це пов'язано з тим, що у волокні з позитивною дисперсією короткохвильові компоненти поширюються з більшою швидкістю, ніж довгохвильові.

У другому волокні з негативною дисперсією фронт імпульсу поширюється з меншою швидкістю, ніж спад, і це призводить до стиснення імпульсу.

Поляризаційна дисперсія. Поляризаційна дисперсія — відмінність швидкості поширення ортогонально (ортогональний - розташований під прямим кутом, перпендикулярний) поляризованих (поляризація - процеси і стани, пов'язані з поділом де-яких об'єктів, переважно в просторі) компонент фундаментальної моди в одномодовому волокні, яке призводить до їх поділу на виході з волокна. Фактори, що впливають на заломлення двох променів в