Fizikinių procesų, vykstančių optiniame kabelyje apžvalga

Siekiant pateikti išsamią naudojamų optinio perdavimo įrenginių ir metodų apžvalgą, pirmiausia reikia išsiaiškinti, kaip ir kokie procesai vyksta optiniame kabelyje. Optinė skaidula yra sudaryta iš šių dalių: skaidrios šerdies ir vieno ar net kelių apsauginių plastmasinių sluoksnių, saugančių nuo išorinio poveikio ir suteikiančių optiniam kabeliui stiprumo.
2.2 pav. Šviesos lūžis ir atspindys ties dviejų aplinkų riba
Šviesolaidžiuose yra pritaikomas visiškas šviesos atspindys. Optinės skaidulos, skirtos telekomunikacijoms, yra savotiškas apvalaus skerspjūvio dielektrinis bangolaidis.
2.2 Reiškiniai optinės skaidulos medžiagoje
Žinoma, kad šviesa yra elektromagnetinė banga, o elektromagnetinių bangų sklidimo greičiui skaidrioje medžiagoje turi įtakos bangų ir medžiagos sąveika. Kadangi ši sąveika priklauso nuo dažnio, tai medžiagoje atsiranda dispersija.
Elektromagnetiniai virpesiai sužadina medžiagos molekulių atomų ir elektronų virpesius. Virpantys kūnai spinduliuoja elektromagnetinius virpesius, kurie interferuoja su pradinėmis bangomis. Kintant dažniui, kinta medžiagos poliarizuotumas, kinta medžiagos dielektrinė skvarba ir lūžio rodiklis. Lūžio rodiklis yra kompleksinis dydis, išreiškiamas
n*=n+jn’=c(β+j)/ω (2.3)
čia β – fazės koeficientas, m - slopinimo koeficientas
Realioji lūžio rodiklio dedamoji lemia šviesos greitį, o menamoji – slopinimą. Tuose dažnių ruožuose, kuriuose smarkiai kinta lūžio rodiklis, stebimas žymus slopinimas. Kai dažnis yra aukštesnis už rezonansinį, tai, kylant dažniui, lūžio rodiklis auga lėtai. Tuomet dydis dn/dλ yra mažas neigiamas ir rodo, kad, ilgėjant bangai, lūžio rodiklis mažėja. Optinėse telekomunikacijose skaidulos lūžio rodiklis kinta, į skaidulą įvedant tam tikrų priemaišų. Jei įvesime B2O3 ar F, tai lūžio rodiklis mažės, o jei GeO2 ar P2O5 - didės. Ekspermentiškai yra nustatyta, kad geri rezultatai pasiekiami skaidulos šerdį legiravus germanio oksidu, o apvalkalą – fluoru. Taigi šviesos lūžio rodiklis optinio šviesolaidžio skaiduloje priklauso nuo priemaišų koncentracijos ir šviesos bangos ilgio. Dėl lūžio rodiklio priklausomybės nuo bangos ilgio atsiranda šviesos dispersija, dėl kurios optinėse telekomunikacijose išplinta šviesos signalai.
2.2.1 Dispersija
Šviesos spindulių sklidimą skaiduloje galima pavaizduoti schema
2.3pav. Šviesos sklidimas šerdyje
Jeigu skaidulos ilgis yra l, tai 1 spindulys, sklindantis skaidulos ašies kryptimi, šį nuotolį įveiks per
t1=l/v=n1l/c (2.4)
Antrasis spindulys, kurio φ=φkr,...

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!