Курсовая работа: Применение высокоскоростных волоконно-оптических линий внутризоновой связи
Подставим численные значения
По оптоволокну эффективно передаются только лучи, заключенные внутри телесного угла φ, величина которого обусловлена углом полного внутреннего отражения. Параметр световода, который характеризует выполнение данного условия называется числовая апертура (NA):
, (14)
где – апертурный угол – угол между оптической осью и одной из образующих светового конуса падающего в торец волоконного световода при котором угол падения равен критическому углу;
– коэффициент преломления среды, из которой луч попадает в световод (для воздуха ).
Подставим численные значения
.
.
Для ООВ диаметр сердечника выбирается таким, чтобы обеспечить условия распространения только одной моды НЕ11 . В этом случае, из условия одномодовой передачи, нормированная частота:
, (15)
где мкм – диаметр сердцевины ОВ;
мкм – длина волны источника оптического излучения.
Подставим численные значения
.
Одномодовая передача реализуется на гибридной волне НЕ11 . Эта волна имеет нулевое значение корня бесселевой функции Pnm =0,000, следовательно, она не имеет критической частоты и может распространятся при любой частоте. Все другие волны имеют конечное значение частоты и они не распространяются на частотах ниже критической. Интервал значений Pnm , при которых распространяется лишь один тип волны НЕ11 находится в пределах 0< Pnm <2,25. Поэтому при выборе диаметра сердцевины ОВ и выборе частоты передачи исходим из этого условия Pnm =2,25.
Определим критическую частоту, Гц, при которй распространяется лишь один тип волны НЕ11 :
, (16)
где м/с – скорость света.
Подставим численные значения
Гц.
Длину волны, излучаемую источником оптического излучения, определим по формуле:
. (17)
Подставим численные значения
м.
Вывод:
Чтобы волоконный световод имел одномодовый режим передачи необходимо:
1. Длина волны источника оптического излучения должна быть соизмерима с диаметром волоконного световода. .