Мен және менің мектебім65. Лабораторные работы 2,3,4 Изучение параметров оптических световодов

• Название: Лабораторные работы 2,3,4 Изучение параметров оптических световодов
• Анкор: Мен және менің мектебім65
• Дата: 22.09.2022
• Размер: 0.84 Mb.
• Имя файла: Laboratornye_raboty_2_3_4_09_6_chasov.doc
• Тип: Документы; #690855
• страница: 4 из 7

Задание к лабораторной работе

1. Построить профиль показателя преломления для ступенчатого и градиентного световода со степенным законом изменения показателя преломления (рассмотреть два случая g = 2 и g = 4) и с показателем преломления, изменяющимся по закону гиперболического косинуса и при двух значениях коэффициента неоднородности b₁ = 0.01 и b₂ = 0.02.

2. Построить зависимость числовой апертуры ступенчатого световода от величины приращения показателя преломления оболочки относительно n1, при n2 = n1(1 – Δ), а  изменяется в пределах от 0 до 0,05, и определить углы _m1,_m2 и _m1, _m2 при коэффициенте неоднородности b₁= 0.01 и b₂= 0.02.

3. Рассчитать количество осевых мод, которые могут распространяться в ступенчатом световоде, и определить входной угол для каждой моды. Пронумеруйте моды. Та, которая распространяется по оси световода буде нулевой, дальше 1, 2, ит.д..
Исходные данные:

1. 
   Показатель преломления на оси световода n1
   
2. 
   Радиус сердцевины световода a
   
3. 
   Диаметр оболочки световода 125 мкм
   

Изменение показателя преломления в сердцевине:

Степенное По закону гиперболического косинуса


используется для построения профиля показателя преломления в сердцевине

n_c1 = n₁ (1-b*w1(r)) n_c2 = n₁ (1-b*w(r)),

где b – коэффициент неоднородности показателя преломления.

Показатель преломления оболочки постоянен и равен той величине, которую он принимает на границе сердцевина – оболочка. В таблице1 заданы варианты для лабораторной работы. Диаметр сердцевины задан в микронах.

Таблица1

№	n1	2a		№	n1	2a		№	n1	2a	
1	1.4	30	1.25	9	1.48	38	1.33	17	1.41	46	1.54
2	1.41	31	1.26	10	1.49	39	1.34	18	1.42	47	1.55
3	1.42	32	1.27	11	1.5	40	1.35	19	1.43	48	1.56
4	1.43	33	1.27	12	1.51	41	1.36	20	1.44	49	1.57
5	1.44	34	1.29	13	1.52	42	1.5	21	1.45	50	1.58
6	1.45	35	1.30	14	1.53	43	1.51	22	1.46	51	1.59
7	1.46	36	1.31	15	1.54	44	1.52	23	1.47	52	1.60
8	1.47	37	1.32	16	1.4	45	1.53	24	1.48	53	1.61

4. Рассчитать величину модовой дисперсии световода длиной 1000 метров со ступенчатым профилем показателя преломления и рассмотренных выше градиентных световодов для всех мод, которые могут распространяться в световоде. При расчете воспользоваться значениями входных углов  для каждой моды, найденных при выполнении 2 пункта задания. Для этого определить время распространения светового луча по световоду. Для численной оценки модовой дисперсии использовать величину ∆t [пс/км]- максимальную разность времен прохождения различными модами отрезка в 1 километр.

Расчет провести для световодов с двумя вариантами степенного закона, рассмотренными выше, с законом изменения показателя преломления в виде гиперболического косинуса и для световода со ступенчатым законом изменения коэффициента преломления и при двух значениях коэффициента неоднородности b₁ = 0.01 и b₂ = 0.02.

5. Определить фазовую скорость для каждой моды для световода со ступенчатым законом распределения показателя преломления и построить график зависимости фазовой скорости от номера моды, считая моду, распространяющуюся по оси световода нулевой.

6. Проанализировать полученные результаты и сделать выводы о зависимости модовой дисперсии от закона изменения показателя преломления в сердцевине
Лабораторная работа делится на 3 части.