Лекция "Оптоволокно: одномодовое, многомодовое. "

Оптоволокно: одномодовое, многомодовое. Преимущества и недостатки оптических  систем связи При построении волоконно­оптических линий связи ВОЛС используют многомодовое и  одномодовое оптоволокно. Оптическое волокно состоит из ядра и оболочки. Материалом  ядра оптоволокна служит сверхчистое кварцевое стекло, с помощью которого и  осуществляется передача сигнала по оптоволокну. Удержание светового импульса  происходит вследствие того, что коэффициент преломления материала ядра (N1) больше  чем у оболочки (N2). Так происходит полное отражение светового луча внутри ядра  оптоволокна. Многомодовое оптоволокно 50/125 nm и 62,5/125 nm позволяет передавать одновременно несколько сотен разрешенных световых мод, вводимых в оптоволокно под разными углами. Все разрешенные моды имеют разные траектории распространения и, соответственно,  различное время распространения по оптическому волокну. Поэтому многомодовое  оптоволокно имеет один главный недостаток — большая величина модовой дисперсии,  ограничивающая полосу пропускания, — из­за которого оптический передатчик по  оптоволокну имеет малую дальность передачи. С помощью многомодового оптоволокна в  волоконно­оптических линиях линиях связи (ВОЛС) осуществляется передача данных по  оптоволокну на расстояние не более 4­5 км. Для уменьшения модовой дисперсии и сохранения высокой полосы пропуская, на практике применяют волоконно­оптические линии с градиентным профилем показателя  преломления сердцевины кабеля. В отличие от стандартных многомодовых оптических  волокон, имеющих постоянный профиль преломления материала ядра, такое оптоволокно  имеет показатель преломления N, который плавно уменьшается от центра к оболочке. Одномодовое оптоволокно 9/125 nm сконструировано таким образом, что в ядре  оптоволокна может распространяться только одна, основная мода. Именно поэтому такие  оптические волокна имеют наилучшие характеристики, и наиболее активно используются  при строительстве ВОЛС. Основные преимущества одномодовых оптических волокон —  малое затухание 0,25 db/км , минимальная величина модовой дисперсии и широкая полоса  пропускания — благодаря которым обеспечивается бесперебойная передача по  оптоволокну электрических сигналов