Лекция 12. Максимальный допустимый радиус сердцевины для одномодовой передачи n1 Δn amax(λ) λ

Задачи

Максимальный допустимый радиус сердцевины для одномодовой передачи

n 1	Δ n	amax (λ)	λ, мкм	amax, мкм
1,46	0,01	2,24 λ	0,85	1,90
1,30	2,48
1,55	3,84
0,003	4,09 λ	0,85	3,48
1,30	4,52
1,55	7,01

Из (11.6) видно, что чем меньше Δ n = n ₁ – n ₂, тем больше может быть радиус сердцевины a (см. табл. 11.2).

Контрольные вопросы

1. Структура волоконного световода.

2. Одномодовые и многомодовые световоды, их конструктивное отличие.

3. Градиентные и ступенчатые световоды.

4. Профиль показателя преломления (вывести выражения 11.3 и 11.4 из общей формулы 11.1).

5. Явление полного внутреннего преломления в световодах.

6. Апертурный угол, числовая апертура, ее связь с показателями преломления сердцевины и оболочки (вывести формулу 11.6 из законов геометрической оптики).

7. Направляемые, вытекающие и излучаемые волны в световоде.

8. Классы и моды электромагнитных волн, распространяющиеся в волоконных световодах.

9. Критическая частота и длина волны.

10. Основная мода, одномодовый режим передачи.

11. Максимальный диаметр сердцевины для одномодовой передачи (вывести выражение).

12. Число волн, распространяющихся в световоде.

13. Нормированная частота (вывести выражение 11.17).

1. Определить диаметр сердцевины ступенчатого одномодового оптического волокна с проницаемостью сердечника e₁ =2,2 и оболочки e ₂=2,15 на l =1,55 мкм (m₁=m₂= 1).

2. В каком режиме будет работать волокно со ступенчатым профилем показателя преломления с диаметром сердцевины 2 а =10 мкм, показателем преломления n₁= 1,46, Δ n= 0,01 на длине волны l =0,85 мкм.

3. Определить работает ли в одномодовом режиме W–световод с радиусом сердцевины a =8 мкм, толщиной промежуточной оболочки 6 мкм, n₁ =1,450, n₂ =1,447, l =1,3 мкм. Нормированная критическая частота первого высшего типа волны равна 3,832.

4. Определить критическую частоту и критическую длину волны для моды E₀₂ при n₁= 1,45, n₂= 1,44, a= 25 мкм.

5. Определить критическую частоту и критическую длину волны для моды EH₂₃ при n₁= 1,47, n₂= 1,46, a= 25 мкм.

6. Определить количество мод, направляемых световодом со ступенчатым профилем показателя преломления с параметрами n₁= 1,4665, n₂= 1,4520, a= 25 мкм, l =1,06.

7. Определить количество мод в градиентном световоде с параболическим профилем показателя преломления, если показатель преломления в центре сердцевины n₁= 1,4665, n₂= 1,452, радиус сердцевины a= 25 мкм, длина волны l =0,85 мкм.

8. Определить частоту и длину волны отсечки одномодового волокна с градиентным профилем показателя преломления с показателями преломления в центре n₁= 1,51, в оболочке n₂= 1,48, с диаметром сердцевины 8 мкм.

9. Определить нормированную частоту, режим распространения излучения и границу изменения фазовой скорости для волокна с l =0,85 мкм при радиусе сердечника кварцевого волокна a= 25 мкм, n₁= 1,48, n₂= 1,46.

10. Определить числовую апертуру волокна с проницаемостью сердечника e₁ =2,2 и оболочки e ₂=2,15.

11. Рассчитать число мод в ступенчатом и градиентном волокне при нормированных частотах V=5,52; 7,016; 8,417

Дата добавления: 2014-01-15