Многомодовые оптическме волокна

Классификация многомодовых оптических волокон

В настоящее время различают две спецификации кварцевых многомодовых оптических волокон по значениям диаметр серцевины / диаметр оболочки: 50 /125 и 62,5 /125, регламентируемых рекомендацией международного союза электросвязи (департамент телекоммуникаций) (МСЭ-Т – ITU – Т – International Telecommunication Union Telecommunications department) G.651 [48, 52]

Рис. 1.9. Геометрические параметры многомодовых оптических волокон.

В общем случае по профилю показателя преломления многомодовые оптические волокна можно разделить на ступенчатые и градиентные.

В ступенчатых многомодовых оптических волокнах траектории лучей отдельных мод имеют вид зигзагообразных линий (рис 1.10). Пути следования лучей различны, и поэтому они приходят к концу линии со сдвигом по времени, что приводит к искажению передаваемого сигнала, известному как проявление межмодовой дисперсии.

Рис. 1.10. Распространение направляемых мод оптического излучения в ступенчатых многомодовых волоконных световодах.

В многомодовых световодах с градиентым профилем показателя преломления траектории распространения большинства лучей представляют собой плавные волнообразные кривые (рис 1.11), в результате чего моды приходят на выход ВОЛП с меньшим разбросом по времени. Это достигается путем неравномерного, например, по параболе, распределения значения показателя преломления сердцевины.

Рис. 1.11. Распространение направляемых мод оптического
излучения в градиентных многомодовых волоконных световодах.

Оптически более плотная среда соответсвует центральной области сердцевины, в то время как менее плотная – границе раздела сердцевина / оболочка. В этом случае более быстрые моды распространяющиеся ближе к центру серцевины, благодаря градиенту профиля, искусственно ‹‹ притормаживаются››, что позволяет сущственно уменьшить разброс по времени проявления лучей на приемной стороне и уменьшить проявление межмодовой дисперсии.

Очевидно, что градиентные многомодовые оптические волокна характеризуются большей полосой пропускания, по сравнению со ступенчатыми. Это также подверждается формулой (1.19), из которой следует, что наибольшее число мод распространяется именно в волоконных световодах со ступенчатым профилем. Таким образом, в нвстоящее время кварцевые многомодовые оптические волокна со ступенчатым профилем показателя преломления промышленностью практически не выпускаются.