Мод распространения

Наличие множества мод распространения оказывается нежелательным с точки зрения искажений сигнала в оптическом волокне. Значительного снижения количества мод можно добиться простым уменьшением внутреннего диаметра волокна.
В волокне с уменьшенным внутренним диаметром будет поддерживаться меньше число отраженных мод, как показано на рис. 9.5,а и время распространения моды самого высшего порядка уменьшится. Если уменьшать внутренний диаметр волокна и далее, то в нем сможет распространяться только одна мода – основная. Волокно, которое поддерживает более одной моды распространения, называется многомодовым, а волокно, поддерживающее только осевую моду, называется одномодовым. Одномодовый режим распространения света в волокне показан на рис. 9.5,6. Недостатком является то, что при слишком маленьком внутреннем диаметре становится трудно направить свет в волокно.
Чтобы получить на выходе волокна как можно большую мощность сигнала, необходимо удержать свет в центральной области волокна, т.е. не дать ему выйти в оболочку. Однако, свет распространяется под разными углами, в том числе и под очень малыми. Угол отсчитывается от продольной оси волокна. При больших углах свет будет выходить в оболочку, а затем некоторая малая часть его может вернуться в сердцевину, но большая часть выйдет за пределы волокна и рассеется во внешней среде. Чтобы этого избежать используют эффект полного внутреннего отражения (ПВО), суть которого состоит в следующем. Если свет из среды с большим показателем преломления падает на границу среды с меньшим показателем преломления, то при некотором критическом угле падения свет полностью отражается от границы, не преломляясь во вторую среду. Если угол падения света больше критического, то будет происходить преломление света, а если угол падения меньше или равен критическому, то будет происходить полное внутреннее отражение. Это явление можно наблюдать, глядя на воду. Видеть дно водоема можно только глядя на воду сверху, так как свет преломляется из воды в воздух под углами, близкими к прямому. Если же смотреть сбоку, то не видно дна, поскольку под этими углами свет не выходит из воды, а целиком отражается от границы с воздухом.

Кабельное телевидение

© 2009-2010