Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Основу волоконно-оптической ЛП составляет оптический кабель – световод, представляющий двухслойную конструкцию из проводящей среды(сердцевины) и оболочки.
Передача светового сигнала происходит из-за преломления и многократного полного отражения энергии сигнала при переходе из среды с одним коэффициентом преломления в среду с другим коэффициентом преломления.
|
- коэффициенты преломления сердцевины и оболочки. |
С увеличением растет и при становится равным 90о, а преломленный сигнал скользит вдоль границы раздела сред. При преломленная волна будет отсутствовать.
Угол , при котором световая энергия зигзагообразно распространяется по сердцевине световода, называется углом полного отражения.
Угол полного внутреннего отражения определяет условие падения светового сигнала на торец световода. Если на торец световода из окружающей среды с коэффициентом преломления падает сигнал под углом α с коэффициентом преломления к оси сердцевины, то при сигнал будет полностью отражаться от границы раздела сред сердцевина-среда. Для воздушной среды () .
Угол ,при котором выполняется условие полного внутреннего отражения, называется апертурой.
Большая апертура позволяет воспринимать и передавать максимум энергии, но появляются искажения, т.к. часть световой энергии передается по сердцевине, часть по оболочке и некоторая часть окажется в окружающем пространстве.
|
Это приводит к расширению и некоторому ослаблению выходного сигнала световода на величину . Ослабление увеличивается при наличии неоднородностей и искривлений световода. Кроме того, сигнал на выходе оказывается задержанным за счет конечного времени прохождения по световоду. Чем больше , тем меньше , поэтому нужно чтобы угол входа луча в световод укладывался в апертурный угол, а угол падения луча на границу сердцевина-среда был больше угла полного внутреннего отражения. |
- длина волны передаваемого по световоду сигнала.
, , .
При имеет место режим стоячей волны, когда энергия рассеивается в окружающее пространство и по световоду не передается. При частотах выше энергия поля концентрируется внутри сердцевины и эффективно передается по световоду. Таким образом, в световоде могут распространяться лишь сигналы с длиной волны , а световоды ведут себя как высокочастотные фильтры.
В качестве материала световодов используют полимеры, стекло, кварц. Оптический кабель состоит из скрученных определенным образом световодов, заключенных в общую защитную оболочку. Каждый световод покрывается защитной оболочкой. Внешняя защитная оболочка объединяет световоды в единую жесткую конструкцию, обеспечивая защиту от внешних воздействий. Центральная металлическая жила придает оптическому кабелю дополнительную жесткость.