ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Дисперсия из "Оптические кабели Конструкции характеристики производство и применение Изд2" Наряду с затуханием а важнейшим параметром волоконно-оптических систем передачи является пропускная способность ДР. Она определяет полосу частот, пропускаемую световодом, и соответственно объем информации, который можно передавать по ОК. [c.53] В идеализированном варианте по ВС возможна организация огромного числа каналов на большие расстояния, а фактически имеются значительные ограничения. Это обусловлено тем, что сигнал на входе приемного устройства приходит размытым, искаженным и чем длинней линия, тем больше искажается передаваемый сигнал (рис. 2.27). Данное явление носит название дисперсии, и обусловлено оно различием времени распространения различных мод в световоде и наличием частотной зависимости показателя преломления. [c.53] Дисперсия—это рассеяние во времени спектральных или модовых составляющих оптического сигнала. Дисперсия приводит к увеличению длительности импульса при прохождении по ОК. Уширение импульса т определяется как квадратичная разность длительности импульса на выходе и входе кабеля по формуле т=д/ вых — вх причем значения и берутся на уровне половины амплитуды импульсов. [c.53] Связь между уширением импульсов и полосой частот, передаваемых по волоконному световоду, приближенно выражается соотношением Др=1/т. Так, если т = 20 нс/км, то ДР=50 МГц. [c.53] Дисперсия не только ограничивает частотный диапазон использования световодов. Она существенно снижает дальность передачи по ОК, так как чем длиннее линия, тем больше проявляется дисперсия и больше уширение импульса. [c.53] Пропускная способность ОК существенно зависит от типа, ВС (одномодовые, многомодовые, градиентные), а также от типа излучателя (лазер, световод). [c.54] Дисперсия, вызванная первой причиной, называется хроматической (частотной). Она, в свою очередь, делится на материальную дисперсию и волноводную (внутримодовую). [c.54] Модовая дисперсия обусловлена наличием большого количества мод, время распространения которых различно t= з N). [c.54] В геометрической интерпретации соответствующие модам лучи иду под разными углами, проходят различный путь в сердцевине волокна и, следовательно, поступают на выход с различной задержкой. [c.54] Дисперсионные свойства тракта передачи зависят также от источника излучения. При лазерных источниках благодаря узкой полосе излучаемых частот дисперсия сказывается мало. В некогерентных передатчиках—излучающих светодиодах полоса излучения существенно шире и дисперсия проявится довольно значительно. Так, основной параметр, который характеризует уширение импульса АХ/к, для лазеров составляет 0,001 нс/км, а для излучающих светодиодов—0,1 нс/км, т. е. на два порядка больше. [c.54] Как видно из рис. 2.28, с увеличением длины волны материальная дисперсия уменьшается и проходит через нуль, а волноводная—несколько растет. Причем вблизи Я =1,3 происходит их взаимная компенсация и результирующая дисперсия приближается к нулевому значению. Этот эффект щироко используется в системах передачи по одномодовым волокнам. [c.55] Соответственно пропускная способность градиентного световода в 2/А раз выше, чем у ступенчатого при одинаковом значении А. А так как обычно Ал 1%, пропускные способности указанных световодов могут отличатъ-Рис. 2.29. Длина взаимодействия ся На ДВа ПОряДка. [c.56] В табл. 2.5 приведены дисперсионные свойства различных типов ВС. [c.56] В градиентных световодах происходит выравнивание времени распространения различных мод и определяющей является дисперсия материала, которая уменьшается с увеличением длины волны. Значение дисперсии колеблется в пределах 1—4 нс/км. [c.58] Сравнивая дисперсионные характеристики различных световодов, можно отметить, что лучшими данными обладают одномодовые световоды. Также хорошие данные у градиентных световодов с плавным изменением показателя преломления. Наиболее резко дисперсия проявляется у ступенчатых многомодовых световодов. [c.58] Таким образом, дисперсия приводит как к ограничению пропускной способности ОК, так и к снижению дальности передачи по ним (рис. 2.31). [c.58] Вернуться к основной статье