19. Числовая апертура световода.

Плоский угол _а с вершиной на торце сердц волокна образов-тся продол-й осью волокна и световым лучом падающий на торец волокна и до кот в сердц вып-ся реж полного внутр отраж – наз апертурным углом. Телесный угол с вершиной на торце сердц ОВ соответ плоскому апертур углу _а наз апертурой ОВ. Апертура световода выдел совокуп световах лучей падающ на торец световода от источ для кот вып-ся реж полного внутр отраж. (_п >_в) т.е. будет распр-ся по сердц световода. Лучи пад-щие на торец ОВ вне апертуры будут преломл в оболоч _п<_в и распр по сердц не будут – реж излучен. Апертурой называется максимальный угол  _A между оптической осью и основным лучом, падающим на торец многомодового волокна, при этом выполняется условие полного внутреннего отражения. То есть апертура это способность световода принимать световую энергию. Числовая апертура NA, важный параметр она связана с максимальным углом  _A вводимого в волокно излучения из свободного пространства, при котором свет испытывает полное внутреннее отражение, с ее помощью можно найти число мод для различных видов световода:

для ступенчатого для градиентного где a-радиус сердцевины волокна,  -длина волны. Равенство числовых апертур является одним из необходимых условий достижения малых потерь в разъемных и неразъемных соединениях волоконных световодов.

21. Дисперсия и коэффициент широкополосности световода.

Дисперсия определяет ширину полосы частот, пропускаемых световодом. Дисперсия представляет собой рассеяние во времени спектральных или модовых составляющих оптического сигнала. Основным источником возникновения дисперсии является некогерентность источника излучения и конечная ширина спектра, а также существование большого числа мод. (излучение внешнего источника возбуждает в световоде несколько типов волн, которые называются модами). Дисперсия в характеризуется тремя основными факторами: различием скоростей распространения направляемых мод (межмодовой дисперсией τ _mod ); направляющими свойствами волновода (волновая дисперсия τ _w); свойствами материала оптического волокна (материальной дисперсией τ _mat). Чем меньше значение дисперсии, тем больший поток информации можно передать по волокну. Результирующая дисперсия  определяется формулой: ²= ²_mod+ ²_chr= ²_mod+ (²_mat+ ²_w)²; С учетом реального соотношения величин отдельных составляющих дисперсии с достаточной для практики точностью можно сказать, что для многомодовых волокон  = _mod, а для одномодовых волокон  = _mat+_w Значение межмодовой дисперсии у градиентного волокна значительно меньше, чем у ступенчатого, что делает его наиболее предпочтительным для использования в линиях связи. На практике, особенно при описании многомодового волокна часто, пользуются термином полоса пропускания W. Измеряется полоса пропускания в МГц км. Из определения полосы пропускания видно, что дисперсия накладывает ограничение на дальность передачи и на верхнюю частоту передаваемых сигналов. Физический смысл W – это максимальная частота (частота модуляции) передаваемого сигнала при длине 1 км. Кэффициент широкополосности - ширина полосы частот, которую можно передать по ОВ на расст. 1 км с допустимым коэф.ошибок. Т.к. коэф.ош. обусловлен дисперсией ОВ, то ширина полосы частот и дисперсия взаимно обратные.