Мен және менің мектебім65. Лабораторные работы 2,3,4 Изучение параметров оптических световодов
![]()
|
Задание к лабораторной работе1. 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: Показатель преломления на оси световода n1 Радиус сердцевины световода a Диаметр оболочки световода 125 мкм Изменение показателя преломления в сердцевине: Степенное По закону гиперболического косинуса ![]() ![]() используется для построения профиля показателя преломления в сердцевине nc1 = n1 (1-b*w1(r)) nc2 = 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
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. |