Intermode (vagy modális) diszperziós
Mode diszperziós - sebességkülönbség szaporítása irányított módok (nagyszámú módban). Mode diszperziós multimódusú OB uralkodik, és annak köszönhető, hogy az idő közötti különbség átviteli módok OB annak bemenetére. A számított aránya az említett diszperzió, hogy vizuálisan és a pro-száz szerezhetők be ray megközelítést. előfordulása mód diszperziós folyamatot kell külön és lépcsős gradiens szálak. A szélesítése az impulzus-Vai a tenyeres OM miatt modális diszperziós ebben az esetben úgy definiáljuk, mint a különbség a fényúttal sugarak szaporító átmenő Nai a leghosszabb és a legrövidebb utak. A fénysugarak bevitt OM lépcsős profilja szögben a tengellyel (Ábra 4.5), mert több belső reflexiók a mag-hajótest Egymenetes hosszabb utat képest a sugarak szétnyílt tengelyirányban-kárt szerek.
Ennélfogva, impulzus szélesedés
4.5 ábra - A legrövidebb és a leghosszabb a sugárnyaláb útjához az optikai szál
Amint látható, a kifejezést (4.2), a szélesítése az impulzusok kisebb, mint a kisebb relatív különbség # 916; mag törésmutatója és membrán szerek. Az azonos képlet, hogy az üzemmód diszperziót növelésével növekszik szál hossza. Azonban az utolsó Spra csak akkor érvényesek, ha nincs kölcsönhatás a módokat. A valós szálak jelentős hosszúságú hálózati feszültség, az ilyen feltételezés vezet jelentős hibákat a számítás módban diszperziót. Kommunikáció A módok közötti valós OB által okozott inhomogenitások a törésmutató, a szabálytalan geometriai méreteit, on-konjugátum hajlító és nyújtás, mikrorepedések, levehető és nem leválasztható kapcsolatot szegmensek OB, mindig van megnyilvánult cseréje energia módok közötti. Ezzel a megközelítéssel ray ekvivalens mérhető neniyu-ray szögek a szál tengelyével, amikor szétvált-seb hossza mentén.
A bemeneti oldalon a szál figyelhető meglehetősen intenzív sugárzás módok, és ennek megfelelően stabilizálja a mód struktúra a szál mag. Ezért csak egy távolságot a bejárattól végén a szál-CIÓ úgynevezett létrehozott kapcsolat módok közötti hossz (Lu), ott jön egy viszonylag állandó (egyensúlyi) eloszlás-Leniye módok nem a körülményektől függően a sugárzás input az optikai szál.
Gradiens módban diszpergálószerek. általában egy nagyságrenddel vagy több kisebb, mint a lépcsős szálak. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy azáltal, hogy csökkenti a törésmutatója a héj tengelye OM ray terjedési sebessége változik mentén pályák. Tehát, a röppálya közel a tengely, ez kisebb és távoli - természetesen tovább. Következésképpen sugarak szaporító legrövidebb út (közelebb a tengely), alacsonyabb sebesség és sugarak mentén terjedő leghosszabb út is nagyobb sebességet. Ennek eredményeként, a terjedési időegyeztetett sugarak és növeli az impulzus szélessége kisebb lesz. Az idő terjedési optikai gerendák határozza jog variációs a törésmutató és bizonyos körülmények között egy vonalban, ami természetesen csökkenését jelenti a diszperzió.
Lépésben multimódusú szálak, amikor az átviteli módot diszperziós dominál, és eléri a magas értékeket (20-50ns / km).
Mode diszperziós csökkenteni lehet három módja van:
· RH értéknél kisebb átmérőjű mag alátámasztó kevesebb módok. Például, a mag átmérője 50 mikron támogatja kevesebb esemény, mint a mag 100 mikron;
· A szálak lapított SPT a fénysugarak mentén terjedő hosszabb utak nagy sebességgel, és eléri a másik végén a szál ugyanabban az időben, mint a sugárba út rövid;
· A egymódusú, amely lehetővé teszi, hogy elkerüljék mód diszperziós.
2. kromatikus diszperzió (sok szövegek anyagot és kromátok Env osztva diszperziók).
Kromatikus diszperzió által okozott inkoherens sugárforrások, ténylegesen dolgozik a spektrum hullámhossz (# 916; # 955;). A mechanizmus előfordulási kromatikus diszperziós lehet kényelmesen le Fourier transzformáció.
Kromatikus diszperzió, viszont van osztva az anyagot, a hullámvezető és a profil (valódi szálak).
Mindent összevetve, az anya-ügyi diszperziós (Dm) és rádiófrekvenciás diszperziós (DW) biztosítja az úgynevezett kromatikus diszperziós.
Kromatikus diszperziót mérjük picoseconds / nanométer-kilométer (ps / (nm-km), és azt is, hogy a ps / nm / km). Ez kiszélesedését ps előforduló impulzus szélessége 1 nm egy pro-séta a szál hossza 1 km.
Mi valójában érdekel a diszperziós paraméter D-ben kifejezett ps / nm / km:
Kromatikus diszperziója az átviteli vonal a növekedés a felhalmozott Proy-dennogo távolságot, ez jellemzi a változás az egyes csoportok késedelem említett egyetlen hullámhossznál (ps / nm). Kromatikus diszperziója az átviteli vonal érzékeny:
- növelve az egységek száma és hossza a tandem összeköttetés vonal pe-szappan van;
- növelve az átviteli sebesség (megjegyzendő, hogy a növekedés üteme a lézer növeli a moduláció sebességének, a hús közvetlen szélességű oldalsávot).
A WDM rendszerekben a kromatikus diszperzió érint (bár nem annyira jelentős):
- redukciós lépést a csatornák között;
- növelve a csatornák száma.
A hatás a kromatikus diszperzió csökken:
- csökkenő abszolút értéke a kromatikus diszperzió szál (csökkenés D);
- alkalmazásával diszperzió kompenzálása.
kromatikus diszperziós kezelése különösen fontos a WDN rendszerekben.
Anyag diszperziót (DM) okozza a tény, hogy a különböző hullámhosszú pro-megy keresztül bizonyos anyagok különböző sebességgel. Anyagi diszperzió, vagy a diszperzió anyaga, ez függ (az átlátszó anyag) a frekvencia # 969; (Vagy hullámhossz # 955;), és OM anyagot, ahogy az általában használt kvarcüveg.
Minden üveg. beleértve, hogy előállításához használt RH démon striruet anyagi diszperzió. mert a fénytörés-CIÓ tényező változik a hullámhossz.
Az anyag diszperziót a fő mechanizmusa befolyásoló kromatikus dis Persil a egymódusú és multimódusú szálak gradiens.
A megjelenése a diszperzió a szálanyag, még egymódusú szálak, mert az optikai forrás, amely gerjeszti a bejárat (fénykibocsátó dióda - LED vagy lézerdióda -ld) impulzusokat generál fény, amely egy folytonos hullámhosszú spektrumát egy bizonyos szélességű (például LED körülbelül 35-60 nm a multimódusú LD (MMLD) - 2-5 nm egymódusú LD (OMLD) - 0,01-0,02 nm).
4.6 ábra - hatása anyagi diszperzió
Törésmutató változások a hullámhossz. Ezen a szinten a diszperzió függ a tartományban hullámhosszú fényt injektálunk a szál (általában, a forrás bocsát ki több hullámhosszon), és a központi működési hullámhossza a forrás. A régióban 850 nm a hosszabb hullámhossz (vörösebb) gyorsabb, mint a rövidebb (több kék) hullámhosszon. Hullámhossz 860 nm utazni gyorsabb üvegszálas mint 850 nm-nél. Az 1550 nm-es tartományban változik: a rövidebb hullámok utazás gyorsabb, mint a hosszabb, 1560 nm hullám mozog lassabb, mint a hullám 1540 nm (4.7 ábra).
4.7 ábra - Sebesség terjedési hullámhossz
Az a nyíl hosszának felel meg a sebességet a hullámhosszon, így hosszabb nyíl jelentése gyors mozgás.
Ha a fényforrás spektrális szélessége # 916; # 955;, relatív # 955;, a pulzus szélesítése
ahol - jellemző terjedési anyag.
Amikor egy egymódusú húzott az üvegből. a geometriai forma és a profil a törésmutató-ami susche fontos hozzájárulás függőség a pulzushullám terjedési sebesség, meghosszabbítja a szál mentén-yuschegosya, azaz a hullámvezető diszperzió.
A hullámvezető (intramode) variancia miatt a folyamatok a divat. Ez jellemzi a tulajdonságait a vezető mag OB, nevezetesen a függőség a csoport sebesség módok hullámhosszú optikai sugárzás, ami egy különbség a terjedési sebessége a frekvencia-összetevők a kibocsátott spektrum. A hullámvezető diszperzió - kiterjesztése impulzus előforduló restrikciós-jelenleg fényvezető szerkezet (rost). Míg szinte az összes fényenergiát egy multimódusú szál Scone-központú egy viszonylag nagy mag, egymódusú szálak, a fény tesz meg a mag és a héj. Egység kormányzati irányított módban Látható tehát, mint egy faj-mögött alapvetõen ütemben által meghatározott hatékony kijelző-Télem törésmutatója nagyobb, mint a keményforrasz, de kevesebb, mint a magban. Mivel a mód mező átmérője etsya növekvő Növekvő hullámhossz, annál több energiára van elosztva a héj egy kis törésmutatójú. Ennek eredményeként, hozam etsya impulzus kiterjesztése, attól függően, hogy a szálszerkezet, azaz - hullámvezető diszperzió. A szál hullám terjed két környezetben - részben a mag, részben - az a burán, és ez tart egy bizonyos törésmutatója közötti átlagos értéknek az érték a törésmutatója a mag és a szilícium-dioxid bevonat, 4.8 ábra.
4.8 ábra - A megjelenése a hullámvezető diszperzió
Diszperziós közegként a fázissebesség terjedési iránya-trolled módon belül a spektrum a sugárforrás változik, ami egy másik késleltetés frekvenciájú komponense-útmutatók ezen üzemmódok. Figyelembe vett diszperziós komponens obuslov-Lena hullámvezető szál tulajdonságai az a feltételezés, hogy az értékek cheniya-N1 és N2 függetlenek # 955; és a pulzus szélesítése
ahol B (# 955) - az adott hullámvezető diszperzió.
A tényleges harci anyagok, amelyek lehetnek szabályos (például szabályos helikális szerkezet), a szabálytalan (például szabálytalan elektromos környezetben változtatni szakasz határait) és heterogén (például idegen részecskék). Eltekintve a fenti anyagot és a hullám diszperziót is profilozott komponens van jelen. Példák a előfordulásuknál keresztirányú és hosszanti kis eltérés (ingadozás) geometriai mérete és alakja a szálak, például: kis ellipticitás szál keresztmetszete; változások a törésmutató profil falak (SPT); tengely és tengelyen kívüli RFP hibák által okozott sajátosságai gyártástechnológia szerek.
Hosszanti ingadozások előfordulhatnak a gyártási folyamat OB és OC, építése és karbantartása száloptikás kapcsolatok. Bizonyos esetekben profil diszperziós is jelentős hatása van a teljes diszperziós. Profil diszperziós megjelenhetnek mind multi és single-mode RH.
Nagysága szélesítése miatt diszperziós profilja # 964, stb lehet becsülni a következő képlettel
ahol n a tényleges törésmutatója []; normalizált terjedési állandó b; m1 -Group mag törésmutató; D együttható lokalizáció teljesítmény; v normalizált frekvencia; c0 a fény sebessége; ; n1 és n2 törésmutatója a mag és a burkolat; # 955; a hossza a továbbított hullám; L - a vonal hosszát.
Ez a kifejezés érvényes egymódusú szálak valós ingadozások PPP felület. A jelenlévő egyéb külső befolyásoló tényezők értéke jelentősen növelheti.
Specifikus profil diszperziós kifejezve picoseconds kilométerenkénti szálhosszúság és a spektrális szélessége egy nanométer.
Az így kapott érték a pulzus szélesítése miatt modális és anyagi, hullámvezető diszperzió és a profil által adott expressziós
3. polarizációs módus diszperzió (PMD).
A kiterjesztett optikai kapcsolat, amelyben kompenzáció úgy érhető el szál kromatikus diszperzió, az alapvető lineáris torzítást miatt polarizációs módus diszperzió egy továbbított jel (PMD). Ez okozta eltérés csoport közötti késleltetés a gerendák a fő polarizációs állapotait. Ezen túlmenően, a megoszlása a különböző polarizációs állapotok a jel energia lassan változik az idővel, például megváltozása miatt a környezeti hőmérséklet, ami viszont változást okoz az időben, és előírja teljesítmény belmagasság miatt PMD. Amellett, hogy rost, a PMD is előfordulhatnak más alkatrészek a hálózatban használt.
Az egymódusú szál tulajdonképpen prevalenciája-nyatsya nem divat, de két alapvető mód - két perpendi-szög a polarizáció az eredeti jelet. Ideális esetben a szálak, amelyek nem inhomogenitás geometria, két mögött alapvetõen módon versenyek azonos sebességgel. A gyakorlatban azonban a szálak nem ideális geometriát eredményez egy másik terjedési sebesség a két polarizációs összetételű kormányzó mód.
A fő oka a polarizációs módba dis Persil (# 964; n) egy egymódusú szál mag kereksége fordul elő, hogy a gyártás során, vagy működése a szál rajz 4.9.
4.9 ábra - A megjelenése PMD a fény terjedését impulzusok OB
A termelés OM vezető gyártók normalizált hányados PMD (T). Ez a dimenzió (ps /), a tn együtt növekszik L-ence jogilag # 964; n = T.
Aránya a különböző komponenseket a teljes diszperzió típusától függ a szál. Lépésben RH multimódusú átviteli-transzformációk rendelkezik intermode diszperziót. Az egymódusú kép Nye és rádiófrekvenciás diszperzió imno kölcsönösen eltolt, bizonyos feltételek mellett, ami egy nagy labdát-nek a képességét, egymódusú szál. Egy multimódusú osztályozzák-RH kell tekinteni modális diszperziós és anyagi diszperzió.