Дисперсия и полоса пропускания

ЛЕКЦИЯ 4. ФАЗОВЫЕ ИСКАЖЕНИЯ В ОПТИЧЕСКОМ ВОЛОКНЕ

Различие скоростей распространения отдельных мод на рабочей частоте приводит к различной задержке модовых составляющих сигнала и носит название модовая дисперсия. Различие скоростей распространения одной и той же моды на разных частотах передаваемого спектра излучения приводит к различной задержке частотных компонент сигнала и называется частотной или хроматической дисперсией. Этот вид дисперсии состоит из волноводной дисперсии и дисперсии материала волокна. Волноводная дисперсия обусловлена перепадом дисперсионной кривой β(k) в спектре передаваемого излучения. Дисперсия материала вызвана зависимостью показателя преломления кварца от частоты.

По оптическому волокну передается не просто световая энергия, а полезный информационный сигнал. Импульсы света, последовательность которых определяет информационный поток, в процессе распространения расплываются. При достаточно большом уширении импульсы начинают перекрываться, так что становится невозможным их выделение при приеме.

Дисперсия - уширение импульсов - имеет размерность времени и определяется как квадратичная разность длительностей импульсов на выходе и входе кабеля длины L по формуле

Обычно дисперсия нормируется в расчете на 1 км, и измеряется в пс/км. Дисперсия в общем случае характеризуется тремя основными факторами:

− различием скоростей распространения направляемых мод (межмодовой дисперсией τ_mod ),

− направляющими свойствами световодной структуры (волноводной дисперсией τ_w),

− свойствами материала оптического волокна (τ_mat).

Чем меньше значение дисперсии, тем больший поток информации можно передать по волокну. Результирующая дисперсия τ определяется из формулы:

τ² = τ²_mod + τ²_chr = τ²_mod + (τ_mat + τ_W)²

Дата добавления: 2014-01-11