Нормована частота і довжина хвилі відсічки

Нормована частота – один з важливих узагальнених параметрів ОВ, який використовується для оцінки властивостей ОВ і пов’язує його структурні параметри і довжину хвилі, яка розповсюджується в волокні. Нормована частота V визначається по формулі:

(1.26)

Значення нормованої частоти є критерієм можливості розповсюдження певної моди по ОВ. Розрахунки на основі рівнянь Максвела свідчать, що мода може поширюватися по ОВ, якщо нормована частота відповідає нерівності

(1.27)

Зменшуючи радіус та числову апертуру ОВ, можна добитися одномодового режиму ОВ.

Мінімальна довжина хвилі, при якій в ОВ розповсюджується тільки одна мода носить назву волоконної довжини хвилі відсічки. Вона визначається з (1.27) при умові V=2,405.

(1.28)

На практиці більше поширення знайшла кабельна довжина хвилі відсічки l_min.каб, яка зміщена в область більш коротких хвиль через вплив механічних напружень в ОВ, які виникають при виготовленні ОК та його прокладці. Через складність теоретичного визначення цих впливів кабельну довжину хвилі відсічки визначають як правило експериментально.

Число спрямованих мод в ОВ залежить від співвідношення показників заломлення серцевини і оболонки n₁ та n₂, радіуса серцевини r, довжини хвилі l, закону зміни показника заломлення від радіусу серцевини n₁(r). В показано, що для ОВ зі східчастим профілем показника заломлення число спрямованих мод визначається із співвідношення N=V²/2, а для параболічного градієнтного профілю показника заломлення N=V²/4. Таким чином при однаковій нормованій частоті V число спрямованих мод N в ОВ з градієнтним профілем показника заломлення вдвічі менше, ніж в ОВ зі східчастим профілем показника заломлення і його характеристики передачі істотно кращі через меншу дисперсію.

Якщо при V<2.405 може поширюватися тільки одна мода, то з ростом V кількість мод різко зростає, причому нові моди “включаються” при переході V через критичні значення, визначені коренями функції Бесселя.

Поиск по сайту: