Многомодовые ОВ

В многомодовых ОВ преобладающими являются межмодовая и материальная дисперсия.

Межмодовая дисперсия обусловлена тем, что время прохождения мод по ОВ от входа до выхода неодинаково.

Для ОВ со ступенчатым профилем показателя преломления скорость распространения электромагнитных волн с длиной волны одинакова:

v = ,

где с – скорость света,

n₁ - показатель преломления сердцевины.

Тогда лучи, входящие в ОВ под различными углами, распространяясь по ОВ, проходят различный путь и, следовательно, на вход приемного устройства поступают в разное время.

Межмодовая дисперсия в градиентных ОВ существенно ниже, чем в ступенчатых (на порядок и более). Это обусловлено тем, что за счет уменьшения показателя преломления от оси ОВ к оболочке скорость распространения лучей вдоль их траекторий изменяется. На участках траекторий, близких к оси, она меньше, а на участках удаленных от оси, больше. Следовательно, лучи, распространяющиеся кратчайшими траекториями (ближе к оси), обладают меньшей скоростью, а лучи, распространяющиеся по более протяженным траекториям, имеют большую скорость. В результате время распространения лучей (мод) выравнивается и расширение импульса на приеме становиться меньше.

Материальная дисперсия обусловлена влиянием молекул ОВ на распространение электромагнитных волн. Поскольку такое взаимодействие зависит от частоты, то и скорость распространения электромагнитных волн также зависит от частоты, то есть материал обладает дисперсией.

Предположим теперь, что импульс уширяется под влиянием как межмодовый, так и материальной дисперсий, что оба механизма уширения взаимно независимы и независимо приводят к формированию приблизительно гауссовых импульсов, имеющих среднеквадратические длительности соответственно s_мми s_м. Оба механизма уширения объединяются и формируют импульс, который останется приблизительно гауссовым по форме и среднеквадратическая длительность s которого на 1 км длины ОВ будет определяться выражением

s = , мкс/км,