Виды оптических волокон. Структура оптического волокна

• Название: Виды оптических волокон. Структура оптического волокна
• Дата: 28.01.2023
• Размер: 1.47 Mb.
• Имя файла: 1.3_.ppt
• Тип: Документы; #909123

Виды оптических волокон.

Структура оптического волокна

Показатель преломления сердцевины больше показателя преломления оболочки (n1>n2), только тогда возникает эффект полного внутреннего отражения.

Мода (волна). Моды – лучи, входящие под разными углами падения.

а) одномодовое волокно (SMF - (Single Mode Fiber) – это волокно, в котором используется сердцевина очень маленького диаметра.

ОВ классифицируют по двум

основным признакам:

Особенности одномодового волокна:

• Практически все лучи проходят один и тот же путь, в следствии они достигают приемника одновременно, и форма сигнала практически не искажается – дисперсия минимальна;
• Затухание составляет 0,22 или 0,36 дБ/км;
• Используются для передачи сигналов на расстояния 80-100 км;
• Широкая полоса пропускания (ГГц);

• Изготовление одномодового волокна - сложный технологический процесс, что делает его достаточно дорогим;
• В волокно такого маленького диаметра сложно направить пучок света, поэтому применяют лазерные приемопередатчики, которые дороги и недолговечны.

Одномодовый кабель это основной тип кабеля благодаря своим отличным характеристикам.

Существует два вида многомодовых кабеля: 62,5/125 мкм и 50/125 мкм.

Особенности многомодового волокна:

• траектории световых лучей имеют заметный разброс, вследствие чего форма сигнала на приемном конце кабеля искажается (дисперсия);

• Легче изготовить технологически;
• Так как сердечник широкий, то ввести световой луч легче, поэтому для передачи используется обычный (не лазерный) светодиод, тем самым снижается стоимость и увеличивается срок службы приемопередатчиков;
• Затухание в многомодовом кабеле больше, чем в одномодовом и составляет до 5 дБ/км;
• Полоса пропускания меньше (500-800 МГц);
• Используются для передачи сигналов на небольшие расстояния ( 1-5 км).

2) По профилю показателя преломления:

В многомодовом волокне коэффициент преломления в сердцевине непостоянный, поэтому сигнал распространяется несколькими путями:

а) многомодовое ступенчатое волокно:

Здесь резкий переход от n1 к n2 и лучи отражаются

зигзагообразно.

Эти ОВ имеют непрерывное плавное изменение показателя преломления в сердцевине от центра к периферии, и лучи распространяются по волнообразным траекториям.

Дисперсия ступенчатого и градиентного волокон

ВЫВОД:

ВЫВОД:

Наиболее часто используется одномодовое ОВ.

Ступенчатое ОВ не может использоваться в сетях, где планируется передача данных на высоких скоростях, т.к. оно имеет постоянный коэффициент преломления по всему сечению сердечника, а это вызывает большое модовое рассеивание.

Из многомодовых применяют ОВ с плавно изменяемым показателем преломления сердцевины – градиентные. Значение модовой дисперсии у градиентного волокна значительно меньше, чем у ступенчатого.

Задание 1:

Составить сравнительную таблицу.

Параметры	Одномодовое волокно SMF	Многомодовое волокно MMF
Диаметр сердечника
Дисперсия
Затухание
Скорость
Стоимость
Полоса пропускания
Расстояние
Введение светового луча
Приемопередатчик
Изготовление