Основы оптической связи

1. Основы оптической связи

2.

С
f

3.

Энергия, запасенная в одном фотоне

4.

Показатель
Скорость света
преломления (n)
(C, км/с)
Вакуум
1,0
300000
Воздух
1,0003
300000
Вода
1,33
225000
Кварц
1,46
205000
Стекло
1,50
200000
Алмаз
2,5
120000
Материал

5.

6.

7.

Ядро (сердцевина),
Оптическая оболочка,
мкм
мкм
62,5
125
50
125
8-10
125

8.

9.

10.

11.

Нормированная
частота v
Число
Типы мод
мод N m
0-2,405
1
HE11 -основная, фундаментальная мода (единственная
2,405-3,832
4
HE11 ; H 01 ; EO01 ; HE 21
3,832-5,136
7
HE 21 ; H 01 ; E01 ; HE 21 ; HE12 ; EH11 ; HE31
9
HE11 ; H 01 ; E01 ; HE 21 ; HE12 ; EH11 ; HE31 ; EH 21
HE 41
12
HE11 ; H 01 ; E01 ; HE 21 ; HE12 ; EH11 ; HE31 ; EH 21
HE 41 ;
E02 ; H 02 ; HE22
14
HE11 ; H 01 ; E01 ; HE 21 ; HE12 ; EH11 ; HE31 ; EH 21
HE 41 ;
H 02 ; E02 ; HE22 ; EH31 ; HE51
5,136-5,52
5,52
6,38-7,02
допустимая для одномодового волокна)

12.

2
2
1 d 1 d 2 2
N m NA n1 n2
2 2
2
2
1
2 2
r
n1 1 2 ,0 r a
n( r )
a
n2 ,0 r b
2
1 d 2 2
N m n1 n2
4

13.

14.

15.

16.

17.

n2
1 arccos
n
1
n2
n0
arccos 1 arccos
n1
n2
n0
1 arccos
n
2

18.

r
n (r ) n1 1 2 q , если r a
a
2
2
n (r ) n2 n1 1 2 , если r a,
2
2
2

19.

dP
P
dz
закон
PL ( L) P0 exp( L)
Бугера
10 PL
(дБ/км ) lg
4,343
L P0

20.

a ac ak
ac an a p
ak a1 a2 a3 a4

21.

an ( ИК) с e
an ( УФ )
k
n1 tg
8,69

22.

23.

ap
Kp
4
, дБ/км,
8
2
3
a p 4,34 4 (n1 1) KT 10
3
3

24.

25.

26.

мат M ( )
Длина
волны
λ, мкм
M ( ) , пс / км нм
0,6
0,8
1,0 1,2 1,3 1,4 1,55 1,6 1,8
400 125 40
10
-5
-5
-18
-20 2-5

27.

в B( )
Длина волны
λ, мкм
B( ) , пс / км нм
0,6 0,8 1,0 1,2 1,3 1,4 1,55 1,6 1,8
5
5
6
7
8
8
12
14
16

28.

29.

хр мат в
D( ) M ( ) B( )
рез
2
мод
( м в )
2
2
мод
2
хр

30.

31.

пмд T L
T 0,5пс / км

32.

33.

F
0,44

34.

см 10 lg см

35.

1)
2)
3)
4)
см 1 0,64
a
см 1 0,5
a
см
см
1 0,8
a
1 0,75
a

36.

aсм 10 lg e
a

37.

38.

1
a 10 lg
n0 n1 2
n w 2
2
a 10 lg exp

39.

40.

z n
4a n1
a z 10 lg 1
2
4z
4 2
a 1
a z 10 lg
2
4z
2
a 2
2
z
4 2
a
2

41.

n
(n 1) ( 1 2 )
n1
aн 10 lg 1
,
n1 2
n
(n 1) (d1 d 2 )
n1
aн 10 lg 1
,
2n1 d1 2

42.

2
2 (n1 n)
aF 10 lg 1
,
n1 n

43.

44.

2
d1
ad 10 lg , для d1 d 2 ;
d2
2
a NA
NA1
, для NA1 NA2 ;
10 lg
NA2
q1
(q1 2)
q2
aq 10 lg
, для q1 q2 ;
q2 2