kontakt
Wyższa szkoła informatyki - link
strona główna
Wprowadzenie
    Historia
    Ogólne informacje
    Diody światłowodowe
    Dyspersja swiatłow.
O światłowodacha
Klasyfikacja światłowodów
Wytwarzanie kabli światlowodowych
Spawanie światłowodów
Techniki światłowodowe
Trakty światłowodowe
KONTAKT

WprowadzenieOgólne info

Wprowadzenie...

Ogólne informacje o światłowodach.

Parametry włókien światłowodowych

Zależność tłumienia włókna światłowodowego od długości fali.Włókna światłowodowe używane są najczęściej do prowadzenia światła o długości fali od 800 do około 1550 nm. Dla tego zakresu zależność tłumienia od długości fali jest pokazana na rysunku. Pasmo dzieli się, ze względów praktycznych i historycznych, na trzy okna transmisyjne dla fal o długości 850, 1300 i 1500 nm, oddzielone od siebie lokalnymi wzrostami tłumienia, wywołanymi zanieczyszczeniami występującymi w szkle. Dla 1500 nm tłumienie jest najniższe i nie przekracza 0,2 dB/km. Właśnie ten zakres jest najczęściej używany.
We współczesnych systemach optycznych tłumienie daje się łatwo zniwelować dzięki wspomnianym wzmacniaczom. Jeżeli transmisja odbywa się z dużymi szybkościami i na znaczne odległości, dużo bardziej kłopotliwym zjawiskiem jest dyspersja chromatyczna. Jej przyczyną jest rozchodzenie się światła w szkle z prędkością zależną od długości fali.
Dyspersja w światłowodzie.Ponieważ widmo światła emitowanego przez laser zawsze ma pewną szerokość, jego poszczególne składniki docierają do końca włókna z różnym opóźnieniem. Mimo że różnice wydają się niewielkie, w bardzo szybkich systemach mają istotne znaczenie. Zależność dyspersji, wyrażanej w pikosekundach przypadających na 1 nm szerokości widma źródła światła i kilometr włókna, od długości fali przedstawia kolejny rysunek obok.

Rodzaje światłowodów

Propagacja światła we włóknie jednomodowym.W światłowodzie o grubym rdzeniu światło rozchodzi się tak, jak pokazano na rysunku obok. Promienie odbijają się pod różnymi kątami. Nieco upraszczając, można powiedzieć, że każdy promień, który ma charakterystyczny dla siebie kąt odbicia, to mod. Zmniejszając średnicę rdzenia, można doprowadzić do sytuacji, gdy we włóknie będzie mógł się rozchodzić tylko jeden promień. Taki światłowód nazywany jest jednomodowym (rysunek obok). Używane dziś włókna wielomodowe mają rdzeń o średnicy 50 mm lub 62,5 mm, natomiast jednomodowe 8 mm – 10 mm.
Każdy mod ma do przebycia inną drogę między końcami światłowodu, dociera więc do końca z nieco innym opóźnieniem. Nawet bardzo krótki impuls światła, ponieważ rozkłada się na wiele modów, ulega na końcu swej drogi we włóknie poszerzeniu proporcjonalnemu do liczby modów i odległości. Zjawisko to nazywane jest dyspersją modową. Stanowi główne ograniczenie możliwości światłowodów wielomodowych.
Typowe profile załamania światłowodu.Z kolei profil załamania opisuje, jak zmienia się współczynnik załamania w funkcji odległości od środka włókna. Przykładowe profile są pokazane na rysunku obok.



Szkło o wysokim współczynniku załamania światła dla optyki i techniki światłowodowej .

(Badania nad szkłami halogenkowo-chalkogenidkowymi o właściwościach dających możliwość zastosowania w nowoczesnej optyce i technice światłowodowej.)
Przedmiotem badań były szkła beztlenowe z układu Sb2Se3-BaCl2-PbCl2. Z uwagi na niekonwencjonalny sposób otrzymywania szkieł (duże trudności w prze-prowadzeniu w stan szklisty) opracowano specjalną metodę syntezy tych szkieł. Określono ich charakterystyczne temperatury oraz stabilność termiczną. Przeprowadzono badania strukturalne z wykorzystaniem spektroskopii w podczerwieni oraz określono rentgenograficznie skład fazowy po krystalizacji szkieł. Zbadano niektóre właściwości szkieł ze szczególnym uwzględnieniem właściwości optycznych (współczynnik załamania światła i transmisja w zakresie dalekiej podczerwieni). Rezultaty badań wykazały możliwość otrzymania specjalną metodą syntezy stabilnych szkieł o grubości kilku milimetrów. Pasma absorpcji w widmach podczerwieni badanych szkieł zostały przyporządkowane drganiom symetrycznym i arytmetycznym mostka Sb-Se-Se. Zakres transmisji uzyskanych szkieł mieści się w granicach 0,65 do 50 mm na poziomie 38 do 60 %, a współczynnik załamania światła n>2,5. Materiał o tych właściwościach stwarza możliwość otrzymania światłowodów o bardzo wysokiej aperturze numerycznej oraz specjalnych ich zastosowań ze względu na szeroki przedział transmisji.

Wprowadzenie   O światłowodach   Klasyfikacja światłowodów   Wytwarzanie kabli światłowodowych   Spawanie światłowodów
Techniki światłowodowe   Trakty światłowodowe   KONTAKT