ΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² написании студСнчСских Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚
АнтистрСссовый сСрвис

МногомодовоС оптичСскоС Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎ

ΠšΡƒΡ€ΡΠΎΠ²Π°ΡΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Π½ΠΈΠΈΠ£Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΠΌΠΎΠ΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

Π‘Ρ‚Ρ€ΠΎΠ³ΠΎ говоря, распространСниС сигнала Π² ΠΎΠΏΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅ описываСтся уравнСниями МаксвСлла. Если Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ распространСниС сигнала с ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΉ гСомСтричСской ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΊΠΈ, Ρ‚ΠΎ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π»ΡƒΡ‡ΠΈ, входящиС ΠΏΠΎΠ΄ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΡƒΠ³Π»Π°ΠΌΠΈ, Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Ρ€Π°ΡΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ ΠΏΠΎ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ траСкториям (рис. 3). Π‘ΠΎΠ»Π΅Π΅ высоким ΠΌΠΎΠ΄Π°ΠΌ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π»ΡƒΡ‡ΠΈ, входящиС ΠΏΠΎΠ΄ большим ΡƒΠ³Π»ΠΎΠΌ, ΠΎΠ½ΠΈ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ большСС число Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΡ… ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ ΠΏΠΎ ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ… Π§ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Ρ‘ >

МногомодовоС оптичСскоС Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎ (Ρ€Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚, курсовая, Π΄ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ)

ΠšΡƒΡ€ΡΠΎΠ²Π°Ρ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π° ΠΏΠΎ Π΄ΠΈΡΡ†ΠΈΠΏΠ»ΠΈΠ½Π΅: Π‘Π΅Ρ‚ΠΈ Π­Π’Πœ ΠΈ Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΊΠΎΠΌΠΌΡƒΠ½ΠΈΠΊΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π½Π° Ρ‚Π΅ΠΌΡƒ: МногомодовоС оптичСскоС Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎ

Π Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚

ΠžΠ±ΡŠΠ΅ΠΊΡ‚ΠΎΠΌ исслСдования Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ курсового ΠΏΡ€ΠΎΠ΅ΠΊΡ‚Π° являСтся ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ оптичСскоС Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎ. Π’ ΠΊΡƒΡ€ΡΠΎΠ²ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΠ΅ΠΊΡ‚Π΅ рассмотрСны основныС характСристики оптичСского Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π°, ΠΎΠ±Π»Π°ΡΡ‚ΡŒ Π΅Π³ΠΎ примСнСния ΠΈ ΡΠ²ΠΎΠΉΡΡ‚Π²Π°. ЦСль Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ состоит Π² Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΊΠ΅ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ Π·Π°ΡΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‰Π΅ΠΉ ΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΡƒΡŽ Π΄ΠΈΡΠΏΠ΅Ρ€ΡΠΈΡŽ оптичСского Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π° исходя ΠΈΠ· Ρ…арактСристик ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅ΠΌΠΎΠ³ΠΎ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π°.

ΠžΠΏΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ кабСль со ΡΡ‚Склянным сСрдСчником, ΠΏΠΎ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌΡƒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°ΡŽΡ‚ΡΡ свСтовыС ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΡ‹, Π½Π°Ρ‡ΠΈΠ½Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°Ρ‚ΡŒ всС Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠΏΡƒΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. Π’ ΡΠΈΠ»Ρƒ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠΏΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ кабСль ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ свСт (Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹) вмСсто элСктричСства, ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ всС ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌΡ‹, присущиС ΠΌΠ΅Π΄Π½ΠΎΠΌΡƒ кабСлю, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ элСктромагнитныС ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ…ΠΈ, пСрСкрСстныС ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ…ΠΈ (ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ Π·Π°Ρ‚ΡƒΡ…Π°Π½ΠΈΠ΅) ΠΈ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ зазСмлСния, ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΡƒΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ.

Π’ ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ оптичСской ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Π»Π΅ΠΆΠΈΡ‚ эффСкт ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π³ΠΎ отраТСния Π»ΡƒΡ‡Π°, ΠΏΠ°Π΄Π°ΡŽΡ‰Π΅Π³ΠΎ Π½Π° Π³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ†Ρƒ Π΄Π²ΡƒΡ… срСд с Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ показатСлями прСломлСния. Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ прСдставляСт собой Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΈΠΉ двухслойный стСклянный ΡΡ‚Π΅Ρ€ΠΆΠ΅Π½ΡŒ, Ρƒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ прСломлСния Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π³ΠΎ слоя большС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ½ΠΎΠ³ΠΎ. Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ΄, управляСмый источник свСта ΠΈ Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‚ ΠΊΠ°Π½Π°Π» оптичСской ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ, ΠΏΡ€ΠΎΡ‚ΡΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π΄ΠΎΡΡ‚ΠΈΠ³Π°Ρ‚ΡŒ дСсятков ΠΊΠΈΠ»ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ². Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ свСт с Π΄Π»ΠΈΠ½ΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ 0,4−3 ΠΌΠΊΠΌ (400−3000 Π½ΠΌ), Π½ΠΎ ΠΏΠΎΠΊΠ° практичСски ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ 600−1600 Π½ΠΌ (Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ Π²ΠΈΠ΄ΠΈΠΌΠΎΠ³ΠΎ спСктра ΠΈ ΠΈΠ½Ρ„ракрасного Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π°). Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΡ ΠΎΠΏΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π°ΡΡŒ с ΠΊΠΎΡ€ΠΎΡ‚ΠΊΠΎΠ²ΠΎΠ»Π½ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… (ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 800 Π½ΠΌ) систСм. По ΠΌΠ΅Ρ€Π΅ ΡΠΎΠ²Π΅Ρ€ΡˆΠ΅Π½ΡΡ‚Π²ΠΎΠ²Π°Π½ΠΈΡ Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΉ производства ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ½ΠΈΠΊΠΎΠ² уходят Π² ΡΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ½Ρƒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π΄Π»ΠΈΠ½Π½Ρ‹Ρ… Π²ΠΎΠ»Π½ — Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· 1300 ΠΈ 1500 ΠΊ 2800 Π½ΠΌ, ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ эффСктивнСС. Высокая частота элСктромагнитных ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ этого Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π° (1013−1014 Π“Ρ†) Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Π½Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½ΡƒΡŽ Π²ΠΎΠ·ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ достиТСния скорости ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ Π²ΠΏΠ»ΠΎΡ‚ΡŒ Π΄ΠΎ Ρ‚Π΅Ρ€Π°Π±ΠΈΡ‚ Π² ΡΠ΅ΠΊΡƒΠ½Π΄Ρƒ. РСально достиТимый ΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π» скорости опрСдСляСтся ΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ источниками ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ½ΠΈΠΊΠ°ΠΌΠΈ сигналов — Π² Π½Π°ΡΡ‚оящСС врСмя освоСны скорости Π΄ΠΎ Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… Π³ΠΈΠ³Π°Π±ΠΈΡ‚ Π² ΡΠ΅ΠΊΡƒΠ½Π΄Ρƒ.

1. МногомодовоС оптичСскоС Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎ

1.1 Π‘Ρ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ‚ΡƒΡ€Π° оптичСского Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π°. Устройство свСтовода

Устройство свСтовода ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ рис. 1. ВнутрСнняя Ρ‡Π°ΡΡ‚ΡŒ свСтовода называСтся сСрдцСвиной, которая прСдставляСт собой Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΈΠ· ΡΡ‚Π΅ΠΊΠ»Π° ΠΈΠ»ΠΈ пластика, внСшняя — оптичСской ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΎΠΉ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π°, ΠΈΠ»ΠΈ просто ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΎΠΉ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‰Π°ΡΡΡ ΡΠΏΠ΅Ρ†ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ΠΌ сСрдцСвины, ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌ свСт ΠΎΡ‚ Π΅Π΅ ΠΊΡ€Π°Π΅Π² ΠΊ Ρ†Π΅Π½Ρ‚Ρ€Ρƒ.

Π’ Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΡ‚ Ρ‚Ρ€Π°Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΈΠΈ распространСния свСта Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ ΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎ. МногомодовоС (многочастотноС) Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎ (MMF — Multi Mode Fiber) ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ довольно большой Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ сСрдцСвины — 50 ΠΈΠ»ΠΈ 62,5 ΠΌΠΊΠΌ ΠΏΡ€ΠΈ Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π΅ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ 125 ΠΌΠΊΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ 100 ΠΌΠΊΠΌ ΠΏΠΎΠΈ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅ 140 ΠΌΠΊΠΌ. ОдномодовоС (одночастотноС) Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎ (SMF — Single Mode Fiber) ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ сСрдцСвины 8 ΠΈΠ»ΠΈ 9,5 ΠΌΠΊΠΌ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ‚ΠΎΠΌ ΠΆΠ΅ Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π΅ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ. Π‘Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠΈ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ° ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ пластиковоС Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ (coating) Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½ΠΎΠΉ 60 ΠΌΠΊΠΌ, Π½Π°Π·Ρ‹Π²Π°Π΅ΠΌΠΎΠ΅ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠΉ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΎΠΉ. Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ΄ (сСрдцСвина Π² ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ΅) с Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ΠΌ называСтся оптичСским Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎΠΌ.

Рис. 1. ΠžΠΏΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎ Π² Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π΅: Π° — ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠ΅, Π± — ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠ΅, 1 — сСрдцСвина, 2 — оптичСская ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠ°, 3 — Π·Π°Ρ‰ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅, 4 — Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ (Π½Π΅ΠΎΠ±ΡΠ·Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΉ).

ΠžΠΏΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎ Π² ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΡƒΡŽ ΠΎΡ‡Π΅Ρ€Π΅Π΄ΡŒ характСризуСтся Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ сСрдцСвины ΠΈ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ, эти Ρ€Π°Π·ΠΌΠ΅Ρ€Ρ‹ Π² ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°Ρ… Π·Π°ΠΏΠΈΡΡ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‡Π΅Ρ€Π΅Π· Π΄Ρ€ΠΎΠ±ΡŒ: 50/125, 62,5/125, 100/140, 8/125, 9,5/125 ΠΌΠΊΠΌ. НаруТный Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π° (с ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ΠΌ) Ρ‚ΠΎΠΆΠ΅ стандартизован, Π² Ρ‚СлСкоммуникациях Π² ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π½ΠΎΠΌ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π° с Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ 250 ΠΌΠΊΠΌ. ΠŸΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π° с Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅ΠΌ ΠΈΠ»ΠΈ просто Π±ΡƒΡ„Π΅Ρ€ΠΎΠΌ, Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠΌ 900 ΠΌΠΊΠΌ, нанСсСнным Π½Π° ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠ΅ 250-ΠΌΠΊΠΌ ΠΏΠΎΠΊΡ€Ρ‹Ρ‚ΠΈΠ΅.

ΠžΠΏΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ связи Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ Π² Ρ‡Π°ΡΡ‚ΠΎΡ‚Π½ΠΎΠΌ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ 1013 — 1016 Π“Ρ†, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π½Π° 6 порядков большС, Ρ‡Π΅ΠΌ Π² ΡΠ»ΡƒΡ‡Π°Π΅ радиочастотных ΠΊΠ°Π½Π°Π»ΠΎΠ² (это обСспСчиваСт ΠΏΡ€ΠΎΠΏΡƒΡΠΊΠ½ΡƒΡŽ ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ 50 000 Π“Π±ΠΈΡ‚/c).

1.2 ОдномодовоС ΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π°

Как ΡƒΠΆΠ΅ ΠΎΡ‚ΠΌΠ΅Ρ‡Π°Π»ΠΎΡΡŒ, сущСствуСт Π΄Π²Π° Ρ‚ΠΈΠΏΠ° ΠΎΠΏΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½ΠΎΠ³ΠΎ кабСля: ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΈ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ. ОсновноС ΠΎΡ‚Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ Π½ΠΈΠΌΠΈ Π·Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Π² Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Π΅ сСрдСчника ΠΈ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ. ΠžΠ΄Π½ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ свСтовод ΠΎΠ±Ρ‹Ρ‡Π½ΠΎ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ Ρ‚ΠΎΠ»Ρ‰ΠΈΠ½Ρƒ порядка 8/125 ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ½, Π° ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎ 50/125 ΠΌΠΈΠΊΡ€ΠΎΠ½. Π­Ρ‚ΠΈ значСния ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρƒ сСрдСчника ΠΈ Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Ρƒ вмСстС взятых: сСрдСчника ΠΈ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ.

Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ Π»ΡƒΡ‡, Ρ€Π°ΡΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΉΡΡ ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ‚ΠΎΠ½ΠΊΠΎΠΌΡƒ сСрдСчнику ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ кабСля, отраТаСтся ΠΎΡ‚ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Π½Π΅ Ρ‚Π°ΠΊ часто, ΠΊΠ°ΠΊ это происходит Π² Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ толстом сСрдСчникС ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ кабСля. Для ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄Π½Π΅ΠΌ примСняСтся ΠΏΠΎΠ»ΠΈΡ…Ρ€ΠΎΠΌΠ½Ρ‹ΠΉ (многочастотный) свСт, Π° Π² ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΌ ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ свСт Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ частоты (ΠΌΠΎΠ½ΠΎΡ…Ρ€ΠΎΠΌΠ½ΠΎΠ΅ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅), ΠΎΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° ΠΎΠ½ΠΈ ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡ΠΈΠ»ΠΈ свои названия. Π‘ΠΈΠ³Π½Π°Π», ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π²Π°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π±Π΅Π»Π΅ΠΌ, гСнСрируСтся с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ Π»Π°Π·Π΅Ρ€Π°, ΠΈ ΠΏΡ€Π΅Π΄ΡΡ‚авляСт собой Π²ΠΎΠ»Π½Ρƒ, СстСствСнно, ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹, Π² Ρ‚ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΡ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ сигналы, Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅ΠΌΡ‹Π΅ свСтодиодом (LED — Light Emitted Diode), пСрСносят Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎΠΉ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹. Π’ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΌ ΠΊΠ°Π±Π΅Π»Π΅ затухания сигнала (ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΠΈ мощности сигнала) практичСски ΠΈΡΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½Ρ‹. Π­Ρ‚ΠΎ ΠΈ Ρ€ΡΠ΄ Π²Ρ‹ΡˆΠ΅ пСрСчислСнных качСств ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‚ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΌΡƒ кабСлю Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΎΠ½ΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ с Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠ΅ΠΉ пропускной ΡΠΏΠΎΡΠΎΠ±Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ ΠΊΠ°Π±Π΅Π»Π΅ΠΌ ΠΈ ΠΏΡ€Π΅ΠΎΠ΄ΠΎΠ»Π΅Π²Π°Ρ‚ΡŒ расстояния Π² 50 Ρ€Π°Π· Π΄Π»ΠΈΠ½Π½Π΅Π΅.

Π‘ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ стороны, ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ кабСль Π½Π°ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π΄ΠΎΡ€ΠΎΠΆΠ΅ ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΡΡ€Π°Π²Π½ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ большой радиус ΠΈΠ·Π³ΠΈΠ±Π° ΠΏΠΎ ΡΡ€Π°Π²Π½Π΅Π½ΠΈΡŽ с ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ оптичСским ΠΊΠ°Π±Π΅Π»Π΅ΠΌ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ Π΄Π΅Π»Π°Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρƒ с Π½ΠΈΠΌ Π½Π΅ΡƒΠ΄ΠΎΠ±Π½ΠΎΠΉ. Π‘ΠΎΠ»ΡŒΡˆΠΈΠ½ΡΡ‚Π²ΠΎ ΠΎΠΏΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½Ρ‹Ρ… сСтСй ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ кабСль, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ хотя ΠΈ ΡƒΡΡ‚ΡƒΠΏΠ°Π΅Ρ‚ ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΌΡƒ кабСлю, Π½ΠΎ Π·Π°Ρ‚ΠΎ Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ эффСктивнСй, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΌΠ΅Π΄Π½Ρ‹ΠΉ. Π’Π΅Π»Π΅Ρ„ΠΎΠ½Π½Ρ‹Π΅ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠ°Π½ΠΈΠΈ ΠΈ ΠΊΠ°Π±Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ Ρ‚Π΅Π»Π΅Π²ΠΈΠ΄Π΅Π½ΠΈΠ΅, Ρ‚Π΅ΠΌ Π½Π΅ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅, стрСмятся ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ кабСль, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ ΠΎΠ½ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Π²Π°Ρ‚ΡŒ большСС количСство Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… ΠΈ Π½Π° Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π΄Π»ΠΈΠ½Π½Ρ‹Π΅ дистанции.

1.3 Π Π΅ΠΆΠΈΠΌΡ‹ прохоТдСния Π»ΡƒΡ‡Π°

РаспространСниС свСта Π² Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅ ΠΈΠ»Π»ΡŽΡΡ‚Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΠ΅Ρ‚ рис. 2. Для Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π»ΡƒΡ‡ распространялся вдоль свСтовода, ΠΎΠ½ Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ΅Π½ Π²Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π² Π½Π΅Π³ΠΎ ΠΏΠΎΠ΄ ΡƒΠ³Π»ΠΎΠΌ Π½Π΅ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ критичСского ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π°, Ρ‚ΠΎ Π΅ΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠΏΠ°Π΄Π°Ρ‚ΡŒ Π² Π²ΠΎΠΎΠ±Ρ€Π°ΠΆΠ°Π΅ΠΌΡ‹ΠΉ Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ конус. Бинус этого критичСского ΡƒΠ³Π»Π° называСтся числовой Π°ΠΏΠ΅Ρ€Ρ‚ΡƒΡ€ΠΎΠΉ свСтовода NA.

Рис. 2. Π’Π²ΠΎΠ΄ свСта Π² ΠΎΠΏΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎ: 1 — Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ косинус, 2 — осСвая ΠΌΠΎΠ΄Π°, 3 — ΠΌΠΎΠ΄Π° Π½ΠΈΠ·ΠΊΠΎΠ³ΠΎ порядка, 4 — ΠΌΠΎΠ΄Π° высокого порядка, 5 — критичСский ΡƒΠ³ΠΎΠ».

Π’ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΌ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ прСломлСния сСрдцСвины ΠΈ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ всСго Π½Π° 1−1,5% (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, 1,515:1,50) ΠŸΡ€ΠΈ этом Π°ΠΏΠ΅Ρ€Ρ‚ΡƒΡ€Π° NA — 0,2−0,3, ΠΈ ΡƒΠ³ΠΎΠ», ΠΏΠΎΠ΄ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΌ Π»ΡƒΡ‡ ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²ΠΎΠΉΡ‚ΠΈ Π² ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ΄, Π½Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ 12−18Β° ΠΎΡ‚ ΠΎΡΠΈ. Π’ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΌ ΠΆΠ΅ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ прСломлСния Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ΡΡ Π΅Ρ‰Π΅ мСньшС (1,505:1,50), Π°ΠΏΠ΅Ρ€Ρ‚ΡƒΡ€Π° NA — 0,122 ΠΈ ΡƒΠ³ΠΎΠ» Π½Π΅ ΠΏΡ€Π΅Π²Ρ‹ΡˆΠ°Π΅Ρ‚ 7Β° ΠΎΡ‚ ΠΎΡΠΈ. Π§Π΅ΠΌ большС Π°ΠΏΠ΅Ρ€Ρ‚ΡƒΡ€Π°, Ρ‚Π΅ΠΌ Π»Π΅Π³Ρ‡Π΅ ввСсти Π»ΡƒΡ‡ Π² Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎ, Π½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ этом увСличиваСтся модовая диспСрсия ΠΈ ΡΡƒΠΆΠ°Π΅Ρ‚ся полоса пропускания.

Числовая Π°ΠΏΠ΅Ρ€Ρ‚ΡƒΡ€Π° Ρ…Π°Ρ€Π°ΠΊΡ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ всС ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ оптичСского ΠΊΠ°Π½Π°Π»Π° — свСтоводы, источники ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ½ΠΈΠΊΠΈ излучСния. Для ΠΌΠΈΠ½ΠΈΠΌΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΈ ΠΏΠΎΡ‚Π΅Ρ€ΡŒ энСргии Π°ΠΏΠ΅Ρ€Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹ соСдиняСмых элСмСнтов Π΄ΠΎΠ»ΠΆΠ½Ρ‹ Π±Ρ‹Ρ‚ΡŒ согласованными Π΄Ρ€ΡƒΠ³ с Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΌ.

Π‘Ρ‚Ρ€ΠΎΠ³ΠΎ говоря, распространСниС сигнала Π² ΠΎΠΏΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅ описываСтся уравнСниями МаксвСлла. Если Ρ€Π°ΡΡΠΌΠ°Ρ‚Ρ€ΠΈΠ²Π°Ρ‚ΡŒ распространСниС сигнала с ΠΏΠΎΠ·ΠΈΡ†ΠΈΠΉ гСомСтричСской ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΊΠΈ, Ρ‚ΠΎ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π»ΡƒΡ‡ΠΈ, входящиС ΠΏΠΎΠ΄ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΡƒΠ³Π»Π°ΠΌΠΈ, Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ Ρ€Π°ΡΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡ‚ΡŒΡΡ ΠΏΠΎ Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½Ρ‹ΠΌ траСкториям (рис. 3). Π‘ΠΎΠ»Π΅Π΅ высоким ΠΌΠΎΠ΄Π°ΠΌ ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‚ Π»ΡƒΡ‡ΠΈ, входящиС ΠΏΠΎΠ΄ большим ΡƒΠ³Π»ΠΎΠΌ, ΠΎΠ½ΠΈ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΈΠΌΠ΅Ρ‚ΡŒ большСС число Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½ΠΈΡ… ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ ΠΏΠΎ ΠΏΡƒΡ‚ΠΈ Π² ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π΅ ΠΈ Π±ΡƒΠ΄ΡƒΡ‚ ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π΄Π»ΠΈΠ½Π½Ρ‹ΠΉ ΠΏΡƒΡ‚ΡŒ. Число ΠΌΠΎΠ΄ для ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ свСтовода зависит ΠΎΡ‚ Π΅Π³ΠΎ конструкции: ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ прСломлСния ΠΈ Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ΠΎΠ² сСрдцСвины ΠΈ ΠΎΠ±ΠΎΠ»ΠΎΡ‡ΠΊΠΈ, Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ ΠΈ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹.

Рис. 3. РаспространСниС Π²ΠΎΠ»Π½ Π² ΡΡ‹Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π°Ρ…: Π° — ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΌ, Π± — ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΌ со ΡΡ‚ΡƒΠΏΠ΅Π½Ρ‡Π°Ρ‚Ρ‹ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΡ„ΠΈΠ»Π΅ΠΌ, Π² — ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΌ с Π³Ρ€Π°Π΄ΠΈΠ΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ ΠΏΡ€ΠΎΡ„ΠΈΠ»Π΅ΠΌ, 1 — ΠΏΡ€ΠΎΡ„ΠΈΠ»ΡŒ показатСля приломлСния, 2 — Π²Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡ, 3 — Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄ΠΎΠΉ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡ.

Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠΉ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡ, проходя ΠΏΠΎ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Ρƒ, ΠΈΠ·-Π·Π° явлСния диспСрсии ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½ΠΈΡ‚ свою Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ — «Ρ€Π°Π·ΠΌΠ°ΠΆΠ΅Ρ‚ся». Π Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π°ΡŽΡ‚ нСсколько Π²ΠΈΠ΄ΠΎΠ² диспСрсии: модовая, ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΠΈ Π²ΠΎΠ»Π½ΠΎΠ²Π°Ρ. Модовая диспСрсия присуща ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΌΡƒ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Ρƒ ΠΈ ΠΎΠ±ΡƒΡΠ»ΠΎΠ²Π»Π΅Π½Π° Π½Π°Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ΠΌ большого числа ΠΌΠΎΠ΄, врСмя распространСния ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Ρ… Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡Π½ΠΎ. ΠœΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ диспСрсия обусловлСна Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ показатСля прСломлСния ΠΎΡ‚ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹. Волновая диспСрсия обусловлСна процСссами Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ ΠΌΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΈ Ρ…арактСризуСтся Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ скорости распространСния ΠΌΠΎΠ΄Ρ‹ ΠΎΡ‚ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹.

1.4 Π˜ΡΡ‚ΠΎΡ‡Π½ΠΈΠΊΠΈ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ½ΠΈΠΊΠΈ излучСния

Π’ ΠΊΠ°Ρ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅ источников излучСния ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ свСтодиоды ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π»Π°Π·Π΅Ρ€Ρ‹. Π‘Π²Π΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄Ρ‹ (LED — Light Emitted Diode) ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ Π½Π΅ΠΊΠΎΠ³Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌΠΈ источниками, Π³Π΅Π½Π΅Ρ€ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π² Π½Π΅ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ Π½Π΅ΠΏΡ€Π΅Ρ€Ρ‹Π²Π½ΠΎΠΉ области спСктра ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½ΠΎΠΉ 30−50 Π½ΠΌ. Из-Π·Π° Π·Π½Π°Ρ‡ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½Ρ‹ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ направлСнности ΠΈΡ… ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ ΠΏΡ€ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π΅ с ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎΠΌ. Π‘Π°ΠΌΡ‹Π΅ Π΄Π΅ΡˆΠ΅Π²Ρ‹Π΅ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΠΈ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‚ Π² Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Π΅ Π²ΠΎΠ»Π½ 850 Π½ΠΌ (с Π½ΠΈΡ… Π½Π°Ρ‡Π°Π»Π°ΡΡŒ волоконная связь). ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡Π° Π½Π° Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π΄Π»ΠΈΠ½Π½Ρ‹Ρ… Π²ΠΎΠ»Π½Π°Ρ… эффСктивнСС, Π½ΠΎ Ρ‚Схнология изготовлСния ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ Π½Π° 1300 Π½ΠΌ ΡΠ»ΠΎΠΆΠ½Π΅Π΅ ΠΈ ΠΎΠ½ΠΈ Π΄ΠΎΡ€ΠΎΠΆΠ΅.

Π›Π°Π·Π΅Ρ€Ρ‹ ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΊΠΎΠ³Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌΠΈ источниками, ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ ΡƒΠ·ΠΊΠΎΠΉ ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½ΠΎΠΉ излучСния (1−3 Π½ΠΌ, Π² ΠΈΠ΄Π΅Π°Π»Π΅ — ΠΌΠΎΠ½ΠΎΡ…Ρ€ΠΎΠΌΠ½Ρ‹Π΅). Π›Π°Π·Π΅Ρ€ Π΄Π°Π΅Ρ‚ ΡƒΠ·ΠΊΠΎΠ½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π»ΡƒΡ‡, Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΡ‹ΠΉ для ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠ³ΠΎ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π°. Π”Π»ΠΈΠ½Π° Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹ — 1300 ΠΈΠ»ΠΈ 1550 Π½ΠΌ, ΠΎΡΠ²Π°ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π΄Π»ΠΈΠ½Π½ΠΎΠ²ΠΎΠ»Π½ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½Ρ‹. БыстродСйствиС Π²Ρ‹ΡˆΠ΅, Ρ‡Π΅ΠΌ Ρƒ ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΠ΄ΠΈΠΎΠ΄ΠΎΠ². Π›Π°Π·Π΅Ρ€ ΠΌΠ΅Π½Π΅Π΅ Π΄ΠΎΠ»Π³ΠΎΠ²Π΅Ρ‡Π΅Π½, Ρ‡Π΅ΠΌ свСтодиод, ΠΈ Π±ΠΎΠ»Π΅Π΅ слоТСн Π² ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠΈ. ΠœΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ излучСния сильно зависит ΠΎΡ‚ Ρ‚Π΅ΠΌΠΏΠ΅Ρ€Π°Ρ‚ΡƒΡ€Ρ‹, поэтому приходится ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡ‚ΡŒ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½ΡƒΡŽ связь для Ρ€Π΅Π³ΡƒΠ»ΠΈΡ€ΠΎΠ²ΠΊΠΈ Ρ‚ΠΎΠΊΠ°. Π›Π°Π·Π΅Ρ€Π½Ρ‹ΠΉ источник чувствитСлСн ΠΊ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ отраТСниям: ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ Π»ΡƒΡ‡, попадая Π² ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΡƒΡŽ Ρ€Π΅Π·ΠΎΠ½Π°Π½ΡΠ½ΡƒΡŽ систСму Π»Π°Π·Π΅Ρ€Π°, Π² Π·Π°Π²ΠΈΡΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΠΈ ΠΎΡ‚ ΡΠ΄Π²ΠΈΠ³Π° Ρ„Π°Π· ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ Π²Ρ‹Π·Π²Π°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ ослаблСниС, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ ΡƒΡΠΈΠ»Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ сигнала. ΠΠ΅ΡΡ‚Π°Π±ΠΈΠ»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒ уровня сигнала ΠΌΠΎΠΆΠ΅Ρ‚ ΠΏΡ€ΠΈΠ²ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΊ Π½Π΅Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚оспособности соСдинСния, поэтому трСбования ΠΊ Π²Π΅Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π΅ ΠΎΠ±Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΉ Π² Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΈ для Π»Π°Π·Π΅Ρ€Π½Ρ‹Ρ… источников Π³ΠΎΡ€Π°Π·Π΄ΠΎ ТСстчС. Π›Π°Π·Π΅Ρ€Π½Ρ‹Π΅ источники ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ ΠΈ Π΄Π»Ρ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ с ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎΠΌ (Π½Π°ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Ρ€, Π² Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ Gigabit Ethernet 1000Base-LX).

На ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΉ ΠΈ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ² Π²Ρ‹ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Ρ‹Π΅ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ — ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ, ΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ½ΠΈΠΊΠΈ ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠΎΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΈ. Π­Ρ‚ΠΈ ΠΊΠΎΠΌΠΏΠΎΠ½Π΅Π½Ρ‚Ρ‹ ΠΈΠΌΠ΅ΡŽΡ‚ внСшний элСктричСский интСрфСйс Π’Π’Π› ΠΈΠ»ΠΈ Π­Π‘Π›. ΠžΠΏΡ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠΉ интСрфСйс — ΠΊΠΎΠ½Π½Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ Ρ‚ΠΈΠΏΠ°, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹ΠΉ часто ΡƒΡΡ‚Π°Π½Π°Π²Π»ΠΈΠ²Π°ΡŽΡ‚ Π½Π° ΠΎΡ‚Ρ€Π΅Π·ΠΎΠΊ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π°, ΠΏΡ€ΠΈΠΊΠ»Π΅Π΅Π½Π½Ρ‹ΠΉ нСпосрСдствСнно ΠΊ ΠΊΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»Π»Ρƒ излучатСля ΠΈΠ»ΠΈ Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°.

ΠŸΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊ (transmitter) прСдставляСт собой ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒ со ΡΡ…Π΅ΠΌΠΎΠΉ управлСния. ΠžΡΠ½ΠΎΠ²Π½Ρ‹ΠΌΠΈ оптичСскими ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ выходная ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Π΄Π»ΠΈΠ½Π° Π²ΠΎΠ»Π½Ρ‹, ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Π°Ρ ΡˆΠΈΡ€ΠΈΠ½Π°, быстродСйствиС ΠΈ Π΄ΠΎΠ»Π³ΠΎΠ²Π΅Ρ‡Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ. ΠœΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠΎΠ² ΡƒΠΊΠ°Π·Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ для ΠΊΠΎΠ½ΠΊΡ€Π΅Ρ‚Π½Ρ‹Ρ… Ρ‚ΠΈΠΏΠΎΠ² Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½ (Ρ‡Ρ‚ΠΎΠ±Ρ‹ Π² Ρ€Π°ΡΡ‡Π΅Ρ‚Π°Ρ… Π½Π΅ ΡƒΡ‡ΠΈΡ‚Ρ‹Π²Π°Ρ‚ΡŒ Π΄ΠΈΠ°Π³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡƒ направлСнности, Π΄ΠΈΠ°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€ ΠΈ Π°ΠΏΠ΅Ρ€Ρ‚ΡƒΡ€Ρƒ излучатСля).

ΠŸΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ½ΠΈΠΊ (receiver) — это Π΄Π΅Ρ‚Π΅ΠΊΡ‚ΠΎΡ€ с ΡƒΡΠΈΠ»ΠΈΡ‚Π΅Π»Π΅ΠΌ-Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠΈΡ€ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΌ. ΠŸΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ½ΠΈΠΊ характСризуСтся Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΌ ΠΏΡ€ΠΈΠ½ΠΈΠΌΠ°Π΅ΠΌΡ‹Ρ… Π²ΠΎΠ»Π½, Ρ‡ΡƒΠ²ΡΡ‚Π²ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, динамичСским Π΄ΠΈΠ°ΠΏΠ°Π·ΠΎΠ½ΠΎΠΌ ΠΈ Π±Ρ‹ΡΡ‚родСйствиСм (полосой пропускания).

ΠŸΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π² ΡΠ΅Ρ‚ях всСгда ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ΡΡ двунаправлСнная связь, Π²Ρ‹ΠΏΡƒΡΠΊΠ°ΡŽΡ‚ ΠΈ Ρ‚рансивСры (transceiver) — сборку ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‚Ρ‡ΠΈΠΊΠ° ΠΈ ΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ½ΠΈΠΊΠ° с ΡΠΎΠ³Π»Π°ΡΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ.

1.5 ΠžΠΏΡ‚ΠΈΡ‡Π΅ΡΠΊΠΈΠΉ модулятор, Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΠΉ Π½Π° ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚Π΅ ΠšΠ΅Ρ€Ρ€Π° ΠΈ ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚Π΅ ПоккСльса

ΠšΠΎΠ½ΡΡ‚Ρ€ΡƒΠΊΡ‚ΠΈΠ²Π½ΠΎ модуляторы свСта ΠΌΠΎΠ³ΡƒΡ‚ Ρ€Π°ΡΠΏΠΎΠ»Π°Π³Π°Ρ‚ΡŒΡΡ ΠΊΠ°ΠΊ Π²Π½Π΅ источника свСта Π² Π²ΠΈΠ΄Π΅ ΡΠ°ΠΌΠΎΡΡ‚ΠΎΡΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ устройства, Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€ΠΈ Ρ€Π΅Π·ΠΎΠ½Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π°, являясь составным элСмСнтом источника свСта. Π’ ΠΏΠ΅Ρ€Π²ΠΎΠΌ случаС ΡƒΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ излучСния осущСствляСтся послС Π²Ρ‹Ρ…ΠΎΠ΄Π° Π»ΡƒΡ‡Π° ΠΈΠ· Ρ€Π΅Π·ΠΎΠ½Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π° источника свСта, Π²ΠΎ Π²Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ случаС — Π² ΠΏΡ€ΠΎΡ†Π΅ΡΡΠ΅ формирования Π»ΡƒΡ‡Π° Π² Ρ€Π΅Π·ΠΎΠ½Π°Ρ‚ΠΎΡ€Π΅.

По ΠΏΡ€ΠΈΠ½Ρ†ΠΈΠΏΡƒ дСйствия модуляторы ΠΊΠ»Π°ΡΡΠΈΡ„ΠΈΡ†ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠΎ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½ΡΠ΅ΠΌΠΎΠΌΡƒ Π² Π½ΠΈΡ… физичСскому эффСкту. Π’Π°ΠΊ, Π² Π½Π°ΡΡ‚оящСС врСмя Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½Ρ‹ модуляторы свСта Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ элСктро-, ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚ΠΎΠΈ акустооптичСского эффСктов, эффСкта Π€Ρ€Π°Π½Ρ†Π° — ΠšΠ΅Π»Π΄Ρ‹ΡˆΠ° (сдвиг края полосы пропускания Π² ΠΏΠΎΠ»ΡƒΠΏΡ€ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π½ΠΈΠΊΠ°Ρ…), Π° Ρ‚Π°ΠΊΠΆΠ΅ эффСктов Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ расщСплСния ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм ΠΌΠ°Π³Π½ΠΈΡ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠ»ΠΈ элСктричСского ΠΏΠΎΠ»Π΅ΠΉ. Однако ΡˆΠΈΡ€ΠΎΠΊΠΎΠ΅ практичСскоС использованиС находят модуляторы Π½Π° ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ элСктрои акустооптичСского эффСктов.

Π―Π²Π»Π΅Π½ΠΈΠ΅, Π½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ основано дСйствиС элСктричСских модуляторов, связано с ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ показатСля прСломлСния вСщСства ΠΏΠΎΠ΄ дСйствиСм ΠΏΡ€ΠΈΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ элСктричСского поля. Π’ ΠΎΠ±Ρ‰Π΅ΠΌ случаС этот эффСкт являСтся Π°Π½ΠΈΠ·ΠΎΡ‚Ρ€ΠΎΠΏΠ½Ρ‹ΠΌ ΠΈ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ ΠΊΠ°ΠΊ Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΡƒΡŽ ΡΠΎΡΡ‚Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΡƒΡŽ (эффСкт ПоккСльса), Ρ‚Π°ΠΊ ΠΈ Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΡƒΡŽ (эффСкт ΠšΠ΅Ρ€Ρ€Π°).

ΠšΠ΅Ρ€Ρ€Π° ячСйка — элСктрооптичСскоС устройство, основанноС Π½Π° ΡΡ„Ρ„Π΅ΠΊΡ‚Π΅ ΠšΠ΅Ρ€Ρ€Π°, примСняСмоС Π² ΠΊΠ°Ρ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅ оптичСского Π·Π°Ρ‚Π²ΠΎΡ€Π° ΠΈΠ»ΠΈ модулятора свСта. ЯвляСтся Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ Π±Ρ‹ΡΡ‚Ρ€ΠΎΠ΄Π΅ΠΉΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠΌ устройством для управлСния ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Π½ΡΠΈΠ²Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ свСтового ΠΏΠΎΡ‚ΠΎΠΊΠ° (ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ срабатывания 10−9-10−12 сСк). ΠšΠ΅Ρ€Ρ€Π° ячСйка состоит ΠΈΠ· ΡΠΎΡΡƒΠ΄Π° с ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½Ρ‹ΠΌΠΈ ΠΎΠΊΠ½Π°ΠΌΠΈ, Π·Π°ΠΏΠΎΠ»Π½Π΅Π½Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ мСсто эффСкт ΠšΠ΅Ρ€Π°. Π’ ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠΎΠ³Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½Ρ‹ Π΄Π²Π° элСктрода, ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ плоский кондСнсатор. ΠœΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ элСктродами ΠΏΡ€ΠΎΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ свСтовой Π»ΡƒΡ‡. Босуд помСщаСтся ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ поляризатором ΠΈ Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ свСта, находящимися Π² ΡΠΊΡ€Π΅Ρ‰Π΅Π½Π½ΠΎΠΌ ΠΏΠΎΠ»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠΈ. НаправлСниС элСктричСского поля Π• Π² ΠΊΠΎΠ½Π΄Π΅Π½ΡΠ°Ρ‚ΠΎΡ€Π΅ составляСт ΡƒΠ³ΠΎΠ» 45Β° с Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»Π΅Π½ΠΈΡΠΌΠΈ элСктричСского поля поляризованных свСтовых ΠΊΠΎΠ»Π΅Π±Π°Π½ΠΈΠΉ. Π’ ΠΎΡ‚сутствии элСктричСского поля Π°Π½Π°Π»ΠΈΠ·Π°Ρ‚ΠΎΡ€ Π½Π΅ ΠΏΡ€ΠΎΠΏΡƒΡΠΊΠ°Π΅Ρ‚ свСта. ΠŸΡ€ΠΈ Π²ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠΈ элСктричСского поля Π² ΠΆΠΈΠ΄ΠΊΠΎΡΡ‚ΠΈ Π²ΠΎΠ·Π½ΠΈΠΊΠ°Π΅Ρ‚ Π”Π²ΠΎΠΉΠ½ΠΎΠ΅ Π»ΡƒΡ‡Π΅ΠΏΡ€Π΅Π»ΠΎΠΌΠ»Π΅Π½ΠΈΠ΅. Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ этого ΠšΠ΅Ρ€Ρ€Π° ячСйка становится ΠΏΡ€ΠΎΠ·Ρ€Π°Ρ‡Π½ΠΎΠΉ для проходящСго свСта.

ПоккСльса эффСкт, Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹ΠΉ элСктрооптичСский эффСкт, ΠΈΠ·ΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ прСломлСния показатСля свСта Π² ΠΊΡ€ΠΈΡΡ‚Π°Π»Π»Π°Ρ…, ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ‰Π΅Π½Π½Ρ‹Ρ… Π² ΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚ричСскоС ΠΏΠΎΠ»Π΅, ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ напряТённости элСктричСского поля. ПоккСльса эффСкт Π½Π°Π±Π»ΡŽΠ΄Π°Π΅Ρ‚ΡΡ Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ Ρƒ ΠΏΡŒΠ΅Π·ΠΎΡΠ»Π΅ΠΊΡ‚Ρ€ΠΈΠΊΠΎΠ². Π‘Ρ‹Π» ΠΎΠ±Π½Π°Ρ€ΡƒΠΆΠ΅Π½ Π² 1894 Π½Π΅ΠΌΠ΅Ρ†ΠΊΠΈΠΌ Ρ„ΠΈΠ·ΠΈΠΊΠΎΠΌ Π€. ПоккСльсом (F. Π‘. Pockels), послС Ρ‡Π΅Π³ΠΎ Π² Ρ‚Π΅Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ³ΠΎ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ исслСдовался ΠΌΠ°Π»ΠΎ ΠΈ Π½Π°Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠ» ΠΎΠ³Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‡Π΅Π½Π½ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈΠΌΠ΅Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅. Главная ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π° — высокиС элСктричСскиС напряТСния (дСсятки ΠΈ ΡΠΎΡ‚Π½ΠΈ Кв) для получСния Π·Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Π½ΠΎΠ³ΠΎ эффСкта.

ПоявлСниС Π»Π°Π·Π΅Ρ€ΠΎΠ² стимулировало исслСдования ПоккСльса эффСкта. На ΠΎΡΠ½ΠΎΠ²Π΅ ПоккСльса эффСкта Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½ ряд устройств для элСктричСского управлСния ΠΊΠΎΠ³Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ‚Π½Ρ‹ΠΌ оптичСским ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ. ΠŸΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ всС созданныС модуляторы свСта основаны Π½Π° ΠŸΠΎΠΊΠΊΠ΅Π»ΡŒΡΠ° эффСктС. Π’Π°ΠΆΠ½ΠΎΠ΅ свойство ПоккСльса эффСкта — малая ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, ΠΏΠΎΠ·Π²ΠΎΠ»ΡΡŽΡ‰Π°Ρ ΠΎΡΡƒΡ‰Π΅ΡΡ‚Π²Π»ΡΡ‚ΡŒ ΠΌΠΎΠ΄ΡƒΠ»ΡΡ†ΠΈΡŽ свСта Π΄ΠΎ Ρ‡Π°ΡΡ‚ΠΎΡ‚ ~1013 Π³Ρ†. ΠšΡ€ΠΎΠΌΠ΅ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, ΠΈΠ·-Π·Π° Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½ΠΎΠΉ зависимости ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΏΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚Π΅Π»Π΅ΠΌ прСломлСния ΠΈ Π½Π°ΠΏΡ€ΡΠΆΡ‘Π½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ элСктричСского поля Π½Π΅Π»ΠΈΠ½Π΅ΠΉΠ½Ρ‹Π΅ искаТСния ΠΏΡ€ΠΈ модуляции свСта ΠΎΡ‚Π½ΠΎΡΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ Π½Π΅Π²Π΅Π»ΠΈΠΊΠΈ. Малая ΠΈΠ½Π΅Ρ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ позволяСт ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Ρ‚ΡŒ ПоккСльса эффСкт для модуляции добротности Π»Π°Π·Π΅Ρ€ΠΎΠ², с ΠΏΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒΡŽ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΉ ΠΏΠΎΠ»ΡƒΡ‡Π°ΡŽΡ‚ гигантскиС ΠΏΠΎ ΠΌΠΎΡ‰Π½ΠΎΡΡ‚ΠΈ свСтовыС ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΡ‹ ΠΌΠ°Π»ΠΎΠΉ Π΄Π»ΠΈΡ‚Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΡΡ‚ΠΈ.

2. ΠŸΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° расчСта ΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΉ диспСрсии оптичСского Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π°

оптичСский Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²Ρ‹ΠΉ ΠΈΠ·Π»ΡƒΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅

ΠšΠ°ΠΆΠ΄Ρ‹ΠΉ ΠΎΠΏΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ кабСль ΠΎΠ±Π»Π°Π΄Π°Π΅Ρ‚ Π±Π°Π·ΠΎΠ²Ρ‹ΠΌΠΈ характСристиками, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠΌΠΈ ΠΊΠ°ΠΊ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½Π°Ρ хроматичСская диспСрсия ΠΈ ΠΊΠΎΡΡ„Ρ„ΠΈΡ†ΠΈΠ΅Π½Ρ‚ поляризационной ΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΉ диспСрсии.

Π₯роматичСская диспСрсия Ρ€Π°Π²Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡŽ ΡƒΠ΄Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ хроматичСской диспСрсии Π½Π° Π΄Π»ΠΈΠ½Π½Ρƒ кабСля.

ΠŸΠΎΠ»ΡΡ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½Π°Ρ модовая диспСрсия Ρ€Π°Π²Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠΈΠ·Π²Π΅Π΄Π΅Π½ΠΈΡŽ коэффициСнта поляризационной ΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΉ диспСрсии Π½Π° ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΡ€Π΅Π½ΡŒ Π΄Π»ΠΈΠ½Π½Ρ‹ кабСля.

Π Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚ΠΈΡ€ΡƒΡŽΡ‰Π°Ρ диспСрсия прСдставляСт собой ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΡ€Π΅Π½ΡŒ суммы ΠΊΠ²Π°Π΄Ρ€Π°Ρ‚ΠΎΠ² хроматичСской диспСрсии ΠΈ ΠΏΠΎΠ»ΡΡ€ΠΈΠ·Π°Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ ΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΉ диспСрсии.

Π’ ΠΊΠ°Ρ‡Π΅ΡΡ‚Π²Π΅ инструмСнта написания ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ Π±Ρ‹Π»Π° Π²Ρ‹Π±Ρ€Π°Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° MS Visual Studio 2010 ΠΈ ΡΠ·Ρ‹ΠΊ программирования C#.

Рис. 4. Π Π°Π±ΠΎΡ‡Π΅Π΅ ΠΎΠΊΠ½ΠΎ ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΡ‹ Π˜ΡΡ…ΠΎΠ΄Π½Ρ‹ΠΉ ΠΊΠΎΠ΄ Ρ„ΡƒΠ½ΠΊΡ†ΠΈΠΈ, Π²Ρ‹ΠΏΠΎΠ»Π½ΡΡŽΡ‰Π΅ΠΉ расчСт:

private void btnCount_Click (object sender, EventArgs e){

try{

double Chr, Pmd, Res;

Chr = Convert. ToDouble (txtD.Text) * Convert. ToDouble (txtL.Text);

Pmd = Convert. ToDouble (txtT.Text) * Math. Sqrt (Convert.ToDouble (txtL.Text));

Res = Math. Sqrt (Math.Pow (Chr, 2) + Math. Pow (Pmd, 2));

txtChr.Text = Math. Round (Chr, 2).ToString ();

txtPmd.Text = Math. Round (Pmd, 2).ToString ();

txtRes.Text = Math. Round (Res, 2).ToString ();

}

catch{

MessageBox.Show («ΠžΡˆΠΈΠ±ΠΊΠ° Π²Π²ΠΎΠ΄Π° Π΄Π°Π½Π½Ρ‹Ρ…», «ΠžΡˆΠΈΠ±ΠΊΠ°», MessageBoxButtons. OK, MessageBoxIcon. Error);

txtL.Text = «1» ;

txtD.Text = «17,5» ;

txtT.Text = «0,5» ;

}

}

Π—Π°ΠΊΠ»ΡŽΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅

Π’ Ρ€Π΅Π·ΡƒΠ»ΡŒΡ‚Π°Ρ‚Π΅ выполнСния Π΄Π°Π½Π½ΠΎΠΉ курсовой Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π±Ρ‹Π»Π° ΠΏΠΎΠ΄Ρ€ΠΎΠ±Π½ΠΎ ΠΈΠ·ΡƒΡ‡Π΅Π½Π° ΠΎΠ΄Π½Π° ΠΈΠ· Π½Π΅ΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΈΡ… разновидностСй сСтСвого кабСля: ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠ΅ оптичСскоС Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½ΠΎ.

Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, ΠΈΠ·ΡƒΡ‡ΠΈΠ² сСтСвыС Ρ‚Π΅Ρ…Π½ΠΎΠ»ΠΎΠ³ΠΈΠΈ оптичСского Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π° Π±Ρ‹Π»Π° Ρ€Π°Π·Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°Π½Π° ΠΏΡ€ΠΎΠ³Ρ€Π°ΠΌΠΌΠ° для расчСта ΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΉ диспСрсии.

ΠžΠΏΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ кабСль ΠΏΡ€ΠΈΠΎΠ±Ρ€Π΅Ρ‚Π°Π΅Ρ‚ Π±ΠΎΠ»ΡŒΡˆΡƒΡŽ ΠΏΠΎΠΏΡƒΠ»ΡΡ€Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ, Ρ‡Π΅ΠΌ ΠΌΠ΅Π΄Π½Ρ‹ΠΉ кабСль. Π’ ΡΠΈΠ»Ρƒ Ρ‚ΠΎΠ³ΠΎ, Ρ‡Ρ‚ΠΎ ΠΎΠΏΡ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½Ρ‹ΠΉ кабСль ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΡƒΠ΅Ρ‚ свСт (Ρ„ΠΎΡ‚ΠΎΠ½Ρ‹) вмСсто элСктричСства, ΠΏΠΎΡ‡Ρ‚ΠΈ всС ΠΏΡ€ΠΎΠ±Π»Π΅ΠΌΡ‹, присущиС ΠΌΠ΅Π΄Π½ΠΎΠΌΡƒ кабСлю, Ρ‚Π°ΠΊΠΈΠ΅ ΠΊΠ°ΠΊ элСктромагнитныС ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ…ΠΈ, пСрСкрСстныС ΠΏΠΎΠΌΠ΅Ρ…ΠΈ (ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ΅ Π·Π°Ρ‚ΡƒΡ…Π°Π½ΠΈΠ΅) ΠΈ Π½Π΅ΠΎΠ±Ρ…ΠΎΠ΄ΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒ зазСмлСния, ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒΡŽ ΡƒΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡŽΡ‚ΡΡ.

Бписок ΠΈΡΠΏΠΎΠ»ΡŒΠ·ΠΎΠ²Π°Π½Π½Ρ‹Ρ… источников

1. М. Π“ΡƒΠΊ, «ΠΠΏΠΏΠ°Ρ€Π°Ρ‚Π½Ρ‹Π΅ срСдства Π»ΠΎΠΊΠ°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… сСтСй»

2. Π”ΠΆ. Π‘Ρ‚Π΅Ρ€Π»ΠΈΠ½Π³, «Π’СхничСскоС руководство ΠΏΠΎ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠΎΠ½Π½ΠΎΠΉ ΠΎΠΏΡ‚ΠΈΠΊΠ΅»

3. Π’. Π“. ΠžΠ»ΠΈΡ„Π΅Ρ€, «ΠšΠΎΠΌΠΏΡŒΡŽΡ‚Π΅Ρ€Π½Ρ‹Π΅ сСти»

ΠŸΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ вСсь тСкст
Π—Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ