Хроматическая дисперсия: составляющие и характеристики, расчет.
Хроматическая дисперсия состоит из материальной и волноводной составляющих и распространяется в одномодовом и в многомодовом волокне. Но наиболее отчетливо она проявляется в одномодовом волокне из-за отсутствия межмодовой дисперсии. Разброс временных задержек спектральных составляющих обуславливается наличием в спектре оптического сигнала более чем одной составляющей на разных длинах волн. При этом происходит распространение волны с различной скоростью.
Расчет хроматической дисперсии:
,
– материальная
дисперсия:
,
– волновая
дисперсия: -
тут
удельные
значения мат-й и волновой дисперсий.
-
величина расширения импульсов в случае
некогерентности источника излучения.
Тогда хроматическая дисперсия :
,
-удельный
коэф-нт хроматической
дисперсии.
Поляризационная модовая диспресия. Причины, расчет.
Поляризационная
модовая дисперсия
(вносит
10% от общей дисперсии)
1)Возникает в случае когда оптоволокно работает в режимах с частотой следования импульсов близкой к предельной полосе пропускания(W=0,44/tau) W характеризует предельные возможности волокна с точки зрения дисперсии.
2)возникает вследствие различной скорости распространения двух взаимно перпендикулярных поляризационных составляющих моды.
Коэффициент
удельной дисперсии T нормируется в
расчете на 1 км и имеет размерность (
),
а
растет
с расстоянием по закону
.
Из-за небольшой величины
может
проявляться исключительно в одномодовом
волокне, причем когда используется
передача широкополосного сигнала
(полоса пропускания 2,4 Гбит/c и выше) с
очень узкой спектральной полосой
излучения 0,1 нм и меньше. В этом случае
хроматическая дисперсия становится
сравнимой с поляризационной модовой
дисперсией.
Главной причиной возникновения поляризационной модовой дисперсии является нециркулярность (овальность) профиля серцевины одномодового волокна, возникающая в процессе изготовления или эксплуатации волокна. При изготовлении волокна только строгий контроль позволяет достичь низких значений этого параметра.
Если профиль ОВ градиентный, то модовая дисперсия: -длина участка
Изменение закона дисперсии с линейного на квадратичный связано с неоднородностями, которые есть в реальном волокне. Эти неоднородности приводят к взаимодействию между модами, и перераспределению энергии внутри них. При L > Lc наступает установившийся режим, когда все моды в определенной установившейся пропорции присутствуют в излучении. Обычно длины линий связи между активными устройствами при использовании многомодового волокна не превосходят 2 км и значительно меньше длины межмодовой связи. Поэтому можно пользоваться линейным законом дисперсии.
Вследствие квадратичной зависимости от D значения межмодовой дисперсии у градиентного волокна значительно меньше, чем у ступенчатого, что делает более предпочтительным использование градиентного многомодового волокна в линиях связи.