Хроматическая дисперсия: составляющие и характеристики, расчет

Хроматическая дисперсия состоит из материальной и волноводной составляющих и распространяется в одномодовом и в многомодовом волокне. Но наиболее отчетливо она проявляется в одномодовом волокне из-за отсутствия межмодовой дисперсии. Разброс временных задержек спектральных составляющих обуславливается наличием в спектре оптического сигнала более чем одной составляющей на разных длинах волн. При этом происходит распространение волны с различной скоростью.

Расчет хроматической дисперсии:

, 

– материальная дисперсия: ,  

– волновая дисперсия: -  тут удельные значения мат-й и волновой дисперсий.

- величина расширения импульсов в случае некогерентности источника излучения.   

Тогда хроматическая дисперсия:

, - удельный коэф-нт хроматической дисперсии.

8. Поляризационная модовая диспресия. Причины, расчет.

Поляризационная модовая дисперсия (вносит 10% от общей дисперсии)

1)Возникает в случае когда оптоволокно работает в режимах с частотой следования импульсов близкой к предельной полосе пропускания(W=0,44/tau) W характеризует предельные возможности волокна с точки зрения дисперсии.

2)возникает вследствие различной скорости распространения двух взаимно перпендикулярных поляризационных составляющих моды.

 Коэффициент удельной дисперсии T нормируется в расчете на 1 км и имеет размерность (), а растет с расстоянием по закону . Из-за небольшой величины может проявляться исключительно в одномодовом волокне, причем когда используется передача широкополосного сигнала (полоса пропускания 2,4 Гбит/c и выше) с очень узкой спектральной полосой излучения 0,1 нм и меньше. В этом случае хроматическая дисперсия становится сравнимой с поляризационной модовой дисперсией.

Главной причиной возникновения поляризационной модовой дисперсии является нециркулярность (овальность) профиля серцевины одномодового волокна, возникающая в процессе изготовления или эксплуатации волокна. При изготовлении волокна только строгий контроль позволяет достичь низких значений этого параметра.      

Если профиль ОВ градиентный, то модовая дисперсия: -длина участка

Изменение закона дисперсии с линейного на квадратичный связано с неоднородностями, которые есть в реальном волокне. Эти неоднородности приводят к взаимодействию между модами, и перераспределению энергии внутри них. При L > Lc наступает установившийся режим, когда все моды в определенной установившейся пропорции присутствуют в излучении. Обычно длины линий связи между активными устройствами при использовании многомодового волокна не превосходят 2 км и значительно меньше длины межмодовой связи. Поэтому можно пользоваться линейным законом дисперсии.

Вследствие квадратичной зависимости от D значения межмодовой дисперсии у градиентного волокна значительно меньше, чем у ступенчатого, что делает более предпочтительным использование градиентного многомодового волокна в линиях связи.