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: 5 из 7

Лабораторная работа 2 (2 часа)

Профили показателя преломления в световоде

Построение профилей показателя преломления для различных световодов и зависимости числовой апертуры от разности показателей преломления оболочки и сердцевины. Выполните задания 1,2 и 3. Если необходимо, то воспользуйтесь методическими указаниями.

Отчет должен содержать

• 
  название работы,
  
• 
  цель,
  
• 
  краткие выводы из теории (необязательно),
  
• 
  результаты выполнения пунктов лабораторного задания ,
  
• 
  выводы по работе.
  

Описывая результаты выполнения очередного пункта лабораторного задания необходимо указать:

заголовок,

методику расчета,

программу для MathCad, по которой проводилось выполнение лабораторной работы, с результатами расчета и необходимыми графиками,

обсуждение полученных результатов.

Выводы по работе должны отображать достижение цели лабораторной работы и обсуждение всей работы в целом.

Лабораторная работа 3(2 часа)

Изучение модовой дисперсии методами геометрической оптики.

Выполняются пункты 4,5,6 общего лабораторного задания

Отчет должен содержать

• 
  название работы,
  
• 
  цель,
  
• 
  краткие выводы из теории (необязательно),
  
• 
  результаты выполнения пунктов лабораторного задания,
  
• 
  выводы по работе.
  

Описывая результаты выполнения очередного пункта лабораторного задания необходимо указать:

заголовок,

методику расчета,

программу для MathCad, по которой проводилось выполнение лабораторной работы, с результатами расчета и необходимыми графиками,

обсуждение полученных результатов.

Выводы по работе должны отображать достижение цели лабораторной работы и обсуждение всей работы в целом.

Лабораторная работа 4 (2часа, выполняется в лаборатории)

Экспериментальное определение параметров задержки

и затухания оптической линии передачи.

1. Измерить удельную задержку в оптической линии передачи.

2. Измерить удельное затухание в линии передачи

3. Изучить влияние дисперсии оптической линии передачи и ограниченной полосы пропускания источника и приемника оптической линии связи на
достоверность передаваемой информации. Для этого определить полосу
пропускания с помощью:

a. генератора синусоидального сигнала и осциллографа,

b. импульсным методом.

c. изучить, как искажается сигнал из-за конечной полосы пропускания линии передачи.

Методические указания к выполнению лабораторных работ 2, 3

Результаты практической части этих лабораторных работ можно использовать и для плоского диэлектрического, и для круглого световода. В последнем случае рассматриваются только лучи, поступающие в световод точно по центру, под углом к оптической оси Лабораторная работа выполняется с помощью программы Mathcad.

Построение профиля показателя преломления

Для того чтобы построить профиль показателя преломления ступенчатого и градиентного световода с двумя вариантами степенного закона изменения показателя преломления и с показателем преломления, изменяющимся по закону гиперболического косинуса нужно провести следующие действия.

1. 
   Ввести исходные данные: n1, a, b. Для b возьмите первое значение из заданных.
   

2. Ввести функции w₂(r), w₄(r), w(r) и w_ст(r), каждая из которых будет описывать свой закон изменения показателя преломления в сердцевине:

степенной квадратичный – w₂ = – (r/a)²

степенной четвертой степени – w₄ = – (r/a)⁴
гиперболический


ступенчатый w_cт (r) = 0.
Все функции выбраны таким образом, чтобы в начале координат (r = 0) они были равны нулю. По мере возрастания радиуса все функции, кроме последней, уменьшаются и при r = a становятся равными минус единице. Значение функции w_ст при r = a тоже будем считать равным минус единице. В промежутке от 0 до а каждая из функций меняется по-своему, и по-своему будет изменяться показатель преломления.

3. Получите выражение для закона изменения показателя преломления в сердцевине.

n_{c i} = n1[1+b w_i(r)], (м2)

где w_i – один из приведенных выше законов изменения коэффициента преломления. Перебирая выражения для w_i(r) получим четыре закона изменения показателя преломления в сердцевине.

4. Запишите выражение для коэффициента преломления в оболочке. Для всех типов световодов оно будет одно и тоже.

n2 = n1(1 – b). (м3)

5. Пользуясь оператором if, запишите выражение для коэффициента преломления в поперечном сечении световода. Если модуль r меньше а справедливо выражение (м2), а если больше а, то справедливо выражение (м3).

6. Постройте на одном графике все четыре профиля показателя преломления в волокне. Затем измените коэффициент неоднородности, и снова постройте профили на другом графике.