|
Ще одною характеристикою ОВ є апертура.
Режим повного внутрішнього відбиття визначає умова подачі світла на вхідний торець волоконного світловода [7]. З рис. 2.29 видно, що світловод пропускає лише світло, укладене у межах тілесного кута q, величина якого обумовлена кутом повного внутрішнього відбиття 90° - α0. Тілесний кут q характеризується апертурою. Кутова апертура – це кут між оптичною віссю й однією з утворюючих світлового конуса, що попадає в торець волоконного світловода, при якому виконується умова повного внутрішнього відбиття. Звичайно користуються поняттям числової апертури.
Числова апертура NA (NA – абревіатура англійської назви Numeric Aperture) – це синус кута введення випромінювання в ОВ.
, (2.20)
де n0, n1, n2 – показники заломлення повітря, серцевини і оболонки.
Для повітря n0 = 1, тому маємо:
, (2.21)
де .
Таким чином, від співвідношення між показниками заломлення n0, n1, і n2 залежать як ефективність введення випромінювання у ОВ, так і втрати на мікро- та макровигинах, а також дисперсія імпульсів і кількість мод, що поширюються у волокні.
Максимально можливий кут q (рис. 2.29), при якому вхідні у волокно промені ще відповідають умові повного внутрішнього відбиття, визначають номінальну числову апертуру світловода. Таким чином, від показників заломлення (серцевини n1 і оболонки n2) залежить не тільки ефективність введення випромінювання лазера чи світлодіода в оптичне волокно, але й втрати на мікро- та макровигинах, дисперсія імпульсів, кількість поширюваних мод.
Рисунок 2.29 – Максимально можливий кут введення світла
Як видно з рис. 2.29, між кутом повного внутрішнього відбиття 90° –α0 та апертурним кутом падіння луча q мається взаємозв'язок. Для східчастих ОВ, які використовуються у системах зв'язку, числова апертура звичайно дорівнює 0,18–0,23.
Числова апертура – це параметр, що визначає потужність, яка вводиться в ОВ від джерела випромінювання. Чим більше NA, тим більшу потужність можна ввести в ОВ. NA – це міра світлозбираючої спроможності ОВ.
У табл. 2.6 подано числові дані найбільш важливих параметрів різних типів волокон.
Таблиця 2.6 – Типові параметри оптичних волокон
Тип ОВ | 2 a, мкм | NA | a, дБ/км | D(t/L), нс/км | f-3дБ×L, МГц×км | Тип джерела | l, нм |
Багатомодові | |||||||
Кварц/кварц | |||||||
СОВ | 0,24 | СД | |||||
ГОВ | 0,24 | ЛД | |||||
ГОВ | 0,20 | 0,5 | СД,ЛД | ||||
Кварц/полімер | |||||||
СОВ | 0,41 | СД | |||||
Полімер/полімер | |||||||
СОВ | 0,48 | - | - | СД | |||
Одномодові | |||||||
СОВ | 0,10 | <0,5 | >1000 | ЛД | |||
0,10 | 0,5 | 0,006 | ЛД | ||||
0,10 | 0,2 | 0,006 | ЛД |
Відсутність у табл.2.6 відомостей про ширину смуги пропускання для пластмасового волокна зумовлена тим, що відстані, на яких це волокно застосовується, настільки малі, що розширення імпульсу не є проблемою.
Дата добавления: 2015-09-11; просмотров: 98 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |