Что такое хроматическая дисперсия в оптическом волокне

В этом видео я объясню, что такое хроматическая дисперсия. http://www.fiberoptics4sale.com/wordpress/what-is-chromatic-dispersion-material-dispersion-and-waveguide-dispersion/ http://www.fiberoptics4sale.com/wordpress/ В оптическом волокне свет разных цветов распространяется с разной скоростью. Синий свет может распространяться быстрее, а красный — медленнее. Как показано на этом рисунке синим и красным автомобилями. Несмотря на то, что они начинают движение одновременно, они прибывают в пункт назначения в разное время. Эта задержка называется хроматической дисперсией. Здесь «хроматическая» подчеркивает тот факт, что задержка зависит от разницы цветов или разницы длин волн между светом. Итак, какое влияние хроматическая дисперсия оказывает на волоконно-оптические системы связи? Прямой эффект — расширение светового импульса. Идеальный импульс начинается с самого начала. После прохождения по оптоволокну длины, будь то 100 метров или 20 000 метров, световой импульс становится шире исходного сигнала. Это вызвано хроматической дисперсией. Поскольку в одном и том же импульсе синий свет распространяется быстрее, а красный — медленнее, общая ширина импульса увеличивается. Теперь рассмотрим нижнюю часть изображения. В начале начинаются два идеальных сигнала, но в конце, поскольку оба импульса становятся шире из-за хроматической дисперсии, они перекрываются. Если перекрытие слишком велико, детектор может не распознать эти два сигнала, и возникает ошибка. Таким образом, хроматическая дисперсия вызывает расширение импульса и битовую ошибку. Хроматическая дисперсия фактически является суммой двух различных типов дисперсии. Первый тип называется материальной дисперсией. Это связано с тем, что показатель преломления кремнезема, материала, используемого для изготовления оптического волокна, зависит от частоты. Поэтому различные частотные компоненты, то есть разные длины волн света, распространяются в кремнеземе с разной скоростью. Это называется дисперсией материала. Дисперсия материала зависит от встроенного показателя преломления материала, и мы не можем его изменить. Второй тип называется волноводной дисперсией. Чтобы понять волноводную дисперсию, необходимо знать, что световой импульс распространяется частично в сердцевине и частично в оболочке волокна. Свет распространяется медленнее в сердцевине и быстрее в оболочке. Общая скорость зависит от доли мощности, распределенной в сердцевине и оболочке. Однако само распределение мощности является функцией длины волны. Чем длиннее длина волны, тем больше мощности в оболочке. Поэтому разные цвета света распространяются с разной скоростью из-за разного распределения мощности в сердцевине и оболочке. Это явление называется волноводной дисперсией. Поскольку мы можем изменять профиль показателя преломления волокна, мы можем управлять волноводной дисперсией для создания специальных волокон. Полная хроматическая дисперсия — это сумма дисперсии материала и волноводной дисперсии. На этом рисунке показаны кривые дисперсии в зависимости от длины волны: дисперсия материала (красная линия), дисперсия волновода (синяя линия) и общая хроматическая дисперсия (розовая линия). Хотя мы не можем изменить дисперсию материала, поскольку она зависит только от самого материала оптического волокна, мы можем изменить профиль показателя преломления волокна, чтобы дисперсия волновода компенсировала дисперсию материала, и таким образом получить нулевую хроматическую дисперсию на определенной длине волны. Как показано на этом рисунке, точка нулевой хроматической дисперсии находится на длине волны 1300 нм. Это профиль хроматической дисперсии стандартного одномодового волокна. Вот и все. Пожалуйста, оставьте свой комментарий ниже, если хотите увидеть другие темы. Не забудьте посетить http://www.fiberoptics4sale.com для получения дополнительных бесплатных уроков по волоконной оптике. До встречи в следующем видео! Колин Яо Менеджер по продажам Компания по продаже волоконно-оптических систем