Тема дипломної роботиkivra.kpi.ua/wp-content/uploads/file/work/2016/... ·...
17
Тема дипломної роботи: «Розрахунок основних параметрів одномодових волоконних світловодів» Виконав: Студент гр.РВ-21 Денисенко Роман Олегович Керівник: Дем’яненко Петро Опанасович Денисенко Р. О. КіВРА, 2016
Transcript of Тема дипломної роботиkivra.kpi.ua/wp-content/uploads/file/work/2016/... ·...
Тема дипломної роботиlaquoРозрахунок основних параметрів одномодових волоконних світловодівraquo
Виконав
Студент грРВ-21
Денисенко Роман Олегович
Керівник
Демrsquoяненко Петро ОпанасовичДе
нисенко Р
О КіВРА
2016
Актуальність
Збільшення швидкості передачі інформації ОМ ВС за рахунок зменшення хроматичної дисперсія на робочій довжині хвилі
Забезпечення широкої смуги пропускання в околі мінімальних оптичних витрат за рахунок знаходження оптимального матеріалу ОМ ВС хроматична дисперсія якого мінімальна і припадає на довжину хвилі λ=155 мкм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Класична конструкція ВС
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Види волоконних світловодів
БМ ВС (multi mode fiber mdash ММF)
bull Східчастий БМ ВС
bull Градієнтний БМ ВС
ОМ ВС (single mode fiber mdash SMF)
bull Східчастий ОМ ВС (SF)
bull ОМ ВС зі зміщеною дисперсією
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Траєкторія променів у ВС з однорідним та градієнтним ППЗ
Східчастий профіль
Градієнтний профіль
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Основні параметри одномодових волоконних світловодів
Діаметр осердя dс
Діаметр оболонки d0
Діаметр захисного покриття dзп
Профіль показника заломлення (ППЗ)
Коефіцієнт загасання ОМ ВС
Спектральна крива загасання ОМ ВС
Дисперсія ОМ ВС
Смуга пропускання ОМ ВС
Коефіцієнт широкосмуговості
Числова апертура
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Відомі форми профілю показника заломлення
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Втрати в ВС
Саме в околі цих трьох довжин хвиль (λ=850 нм λ=1310 нм іλ=1550 нм) утворюються локальні мінімуми згасання сигналу чим забезпечуються великі відстані передачі
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Міжмодова
дисперсія
Хроматична
дисперсія
Хвилеводна
дисперсія
Матеріальна
дисперсія
Загальна
дисперсія
Профільна
дисперсія
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Хроматична дисперсія ОМ ВСσ = σλL|T1+T2+T3|
де σλ ndash ширина спектральної лінії джерела випромінювання нм
L ndash довжина ВС км
T1 ndash матеріальна складова дисперсії
T2 ndash хвилеводна складова дисперсії
T3 ndash профільна складова дисперсії
Матеріальна складова дисперсії обумовлена залежністю показника заломлення від довжини хвилі n=f (λ) і визначається матеріалами серцевини й оболонки
Хвилеводна складова обумовлена залежністю постійної поширення моди від довжини хвилі =f (λ) і повязана з профілем показника заломлення
Профільна складова дисперсії обумовлена залежністю ППЗ від довжини хвилі і характеризується величиною похідної відносної різниці показників заломлення dΔdλ
В ОМ ВС ще присутня поляризаційна дисперсія що повrsquoязана з поляризацією світла що розповсюджується у ВС Але нею ми будемо нехтувати тому що вона проявляється при дуже великих швидкостях передачі
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Результати розрахунку параметрів ОМ ВС
за розробленим алгоритмом на робочій
довжині хвилі λ=13 мкм
n1 = 1452
n2 = 1447
N1 = 1466
N2 = 1462
M1 = minus1475 пс(кммкм)
M2 = minus2641 (пскммкм)
NA=0117
=323210-3
υроб = 2254
для ОМ ВС із матеріалом оболонки 100 SiO2 і матеріалом осердня mdash 30 B2O3 970 SiO2
Т1 = minus2462 пс(кмнм)
Т2 = 3265 пс(кмнм)
Т3 = 0408 пс(кмнм)
= 1212 пскм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для стандартного волокна з матеріалом осердя - 31 GeO2 969 SiO2
Як видно із графіку мінімум хроматичної дисперсії знаходиться у вікні прозорості де втрати складають 03 minus 04 дБкм відповідно до графіка зображеного на слайді 8
1) теоретична крива 2) розрахункова крива
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя - 30 B2O3 970 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя ndash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Як бачимо з отриманого графіка мінімум хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі
λ=1550 нм що відповідає вікну прозорості із втратами ndash018-02 дБкм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Порівняння отриманих графіків для ОМ ВС з різним складом скла осердя
Отже як бачимо з розрахованих графіків для ОМ ВС зі стандартним матеріалом осердя mdash31 GeO2 969 SiO2 та ОМ ВС із збільшеною кількістю домішок матеріалу осердя mdash GeO2 33 B2O3 945 SiO2
область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжини хвиль при яких присутні найменші втрати у волоконних світловодах відповідно до графіку зображеному на слайді 8
а) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 б) ОМ ВС з
матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash
22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
матеріал оболонки для усіх трьох зразків mdash 100 SiO2Денисенко Р
О КіВРА
2016
Висновки
При використанні стандартних ОМ ВС для комерційних ВОЛЗ доводиться вирішувати що важливіше або забезпечити широку смугу пропускання та зменшити довжину регенераційної ділянки в 3ndash5 разів або орієнтуючись на мінімальні оптичні втрати зменшувати смугу пропускання
На основі розрахунків встановлено що для ОМ ВС (з матеріалом оболонки 100 SiO2) і стандартним матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі =1310 нм що з огляду на втрати є кращим ніж в ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в якому мінімальна дисперсія припадає на довжину хвилі ~1400 нм Але 1310 нм не є найкращим вікном прозорості Тут втрати складають 03minus04 дБкм тоді як найменше загасання 018minus020 дБкм досягається у вікні 1550 нм що як показали розрахунки відповідає ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Дякую за увагу
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Актуальність
Збільшення швидкості передачі інформації ОМ ВС за рахунок зменшення хроматичної дисперсія на робочій довжині хвилі
Забезпечення широкої смуги пропускання в околі мінімальних оптичних витрат за рахунок знаходження оптимального матеріалу ОМ ВС хроматична дисперсія якого мінімальна і припадає на довжину хвилі λ=155 мкм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Класична конструкція ВС
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Види волоконних світловодів
БМ ВС (multi mode fiber mdash ММF)
bull Східчастий БМ ВС
bull Градієнтний БМ ВС
ОМ ВС (single mode fiber mdash SMF)
bull Східчастий ОМ ВС (SF)
bull ОМ ВС зі зміщеною дисперсією
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Траєкторія променів у ВС з однорідним та градієнтним ППЗ
Східчастий профіль
Градієнтний профіль
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Основні параметри одномодових волоконних світловодів
Діаметр осердя dс
Діаметр оболонки d0
Діаметр захисного покриття dзп
Профіль показника заломлення (ППЗ)
Коефіцієнт загасання ОМ ВС
Спектральна крива загасання ОМ ВС
Дисперсія ОМ ВС
Смуга пропускання ОМ ВС
Коефіцієнт широкосмуговості
Числова апертура
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Відомі форми профілю показника заломлення
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Втрати в ВС
Саме в околі цих трьох довжин хвиль (λ=850 нм λ=1310 нм іλ=1550 нм) утворюються локальні мінімуми згасання сигналу чим забезпечуються великі відстані передачі
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Міжмодова
дисперсія
Хроматична
дисперсія
Хвилеводна
дисперсія
Матеріальна
дисперсія
Загальна
дисперсія
Профільна
дисперсія
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Хроматична дисперсія ОМ ВСσ = σλL|T1+T2+T3|
де σλ ndash ширина спектральної лінії джерела випромінювання нм
L ndash довжина ВС км
T1 ndash матеріальна складова дисперсії
T2 ndash хвилеводна складова дисперсії
T3 ndash профільна складова дисперсії
Матеріальна складова дисперсії обумовлена залежністю показника заломлення від довжини хвилі n=f (λ) і визначається матеріалами серцевини й оболонки
Хвилеводна складова обумовлена залежністю постійної поширення моди від довжини хвилі =f (λ) і повязана з профілем показника заломлення
Профільна складова дисперсії обумовлена залежністю ППЗ від довжини хвилі і характеризується величиною похідної відносної різниці показників заломлення dΔdλ
В ОМ ВС ще присутня поляризаційна дисперсія що повrsquoязана з поляризацією світла що розповсюджується у ВС Але нею ми будемо нехтувати тому що вона проявляється при дуже великих швидкостях передачі
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Результати розрахунку параметрів ОМ ВС
за розробленим алгоритмом на робочій
довжині хвилі λ=13 мкм
n1 = 1452
n2 = 1447
N1 = 1466
N2 = 1462
M1 = minus1475 пс(кммкм)
M2 = minus2641 (пскммкм)
NA=0117
=323210-3
υроб = 2254
для ОМ ВС із матеріалом оболонки 100 SiO2 і матеріалом осердня mdash 30 B2O3 970 SiO2
Т1 = minus2462 пс(кмнм)
Т2 = 3265 пс(кмнм)
Т3 = 0408 пс(кмнм)
= 1212 пскм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для стандартного волокна з матеріалом осердя - 31 GeO2 969 SiO2
Як видно із графіку мінімум хроматичної дисперсії знаходиться у вікні прозорості де втрати складають 03 minus 04 дБкм відповідно до графіка зображеного на слайді 8
1) теоретична крива 2) розрахункова крива
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя - 30 B2O3 970 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя ndash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Як бачимо з отриманого графіка мінімум хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі
λ=1550 нм що відповідає вікну прозорості із втратами ndash018-02 дБкм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Порівняння отриманих графіків для ОМ ВС з різним складом скла осердя
Отже як бачимо з розрахованих графіків для ОМ ВС зі стандартним матеріалом осердя mdash31 GeO2 969 SiO2 та ОМ ВС із збільшеною кількістю домішок матеріалу осердя mdash GeO2 33 B2O3 945 SiO2
область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжини хвиль при яких присутні найменші втрати у волоконних світловодах відповідно до графіку зображеному на слайді 8
а) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 б) ОМ ВС з
матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash
22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
матеріал оболонки для усіх трьох зразків mdash 100 SiO2Денисенко Р
О КіВРА
2016
Висновки
При використанні стандартних ОМ ВС для комерційних ВОЛЗ доводиться вирішувати що важливіше або забезпечити широку смугу пропускання та зменшити довжину регенераційної ділянки в 3ndash5 разів або орієнтуючись на мінімальні оптичні втрати зменшувати смугу пропускання
На основі розрахунків встановлено що для ОМ ВС (з матеріалом оболонки 100 SiO2) і стандартним матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі =1310 нм що з огляду на втрати є кращим ніж в ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в якому мінімальна дисперсія припадає на довжину хвилі ~1400 нм Але 1310 нм не є найкращим вікном прозорості Тут втрати складають 03minus04 дБкм тоді як найменше загасання 018minus020 дБкм досягається у вікні 1550 нм що як показали розрахунки відповідає ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Дякую за увагу
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Класична конструкція ВС
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Види волоконних світловодів
БМ ВС (multi mode fiber mdash ММF)
bull Східчастий БМ ВС
bull Градієнтний БМ ВС
ОМ ВС (single mode fiber mdash SMF)
bull Східчастий ОМ ВС (SF)
bull ОМ ВС зі зміщеною дисперсією
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Траєкторія променів у ВС з однорідним та градієнтним ППЗ
Східчастий профіль
Градієнтний профіль
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Основні параметри одномодових волоконних світловодів
Діаметр осердя dс
Діаметр оболонки d0
Діаметр захисного покриття dзп
Профіль показника заломлення (ППЗ)
Коефіцієнт загасання ОМ ВС
Спектральна крива загасання ОМ ВС
Дисперсія ОМ ВС
Смуга пропускання ОМ ВС
Коефіцієнт широкосмуговості
Числова апертура
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Відомі форми профілю показника заломлення
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Втрати в ВС
Саме в околі цих трьох довжин хвиль (λ=850 нм λ=1310 нм іλ=1550 нм) утворюються локальні мінімуми згасання сигналу чим забезпечуються великі відстані передачі
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Міжмодова
дисперсія
Хроматична
дисперсія
Хвилеводна
дисперсія
Матеріальна
дисперсія
Загальна
дисперсія
Профільна
дисперсія
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Хроматична дисперсія ОМ ВСσ = σλL|T1+T2+T3|
де σλ ndash ширина спектральної лінії джерела випромінювання нм
L ndash довжина ВС км
T1 ndash матеріальна складова дисперсії
T2 ndash хвилеводна складова дисперсії
T3 ndash профільна складова дисперсії
Матеріальна складова дисперсії обумовлена залежністю показника заломлення від довжини хвилі n=f (λ) і визначається матеріалами серцевини й оболонки
Хвилеводна складова обумовлена залежністю постійної поширення моди від довжини хвилі =f (λ) і повязана з профілем показника заломлення
Профільна складова дисперсії обумовлена залежністю ППЗ від довжини хвилі і характеризується величиною похідної відносної різниці показників заломлення dΔdλ
В ОМ ВС ще присутня поляризаційна дисперсія що повrsquoязана з поляризацією світла що розповсюджується у ВС Але нею ми будемо нехтувати тому що вона проявляється при дуже великих швидкостях передачі
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Результати розрахунку параметрів ОМ ВС
за розробленим алгоритмом на робочій
довжині хвилі λ=13 мкм
n1 = 1452
n2 = 1447
N1 = 1466
N2 = 1462
M1 = minus1475 пс(кммкм)
M2 = minus2641 (пскммкм)
NA=0117
=323210-3
υроб = 2254
для ОМ ВС із матеріалом оболонки 100 SiO2 і матеріалом осердня mdash 30 B2O3 970 SiO2
Т1 = minus2462 пс(кмнм)
Т2 = 3265 пс(кмнм)
Т3 = 0408 пс(кмнм)
= 1212 пскм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для стандартного волокна з матеріалом осердя - 31 GeO2 969 SiO2
Як видно із графіку мінімум хроматичної дисперсії знаходиться у вікні прозорості де втрати складають 03 minus 04 дБкм відповідно до графіка зображеного на слайді 8
1) теоретична крива 2) розрахункова крива
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя - 30 B2O3 970 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя ndash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Як бачимо з отриманого графіка мінімум хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі
λ=1550 нм що відповідає вікну прозорості із втратами ndash018-02 дБкм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Порівняння отриманих графіків для ОМ ВС з різним складом скла осердя
Отже як бачимо з розрахованих графіків для ОМ ВС зі стандартним матеріалом осердя mdash31 GeO2 969 SiO2 та ОМ ВС із збільшеною кількістю домішок матеріалу осердя mdash GeO2 33 B2O3 945 SiO2
область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжини хвиль при яких присутні найменші втрати у волоконних світловодах відповідно до графіку зображеному на слайді 8
а) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 б) ОМ ВС з
матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash
22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
матеріал оболонки для усіх трьох зразків mdash 100 SiO2Денисенко Р
О КіВРА
2016
Висновки
При використанні стандартних ОМ ВС для комерційних ВОЛЗ доводиться вирішувати що важливіше або забезпечити широку смугу пропускання та зменшити довжину регенераційної ділянки в 3ndash5 разів або орієнтуючись на мінімальні оптичні втрати зменшувати смугу пропускання
На основі розрахунків встановлено що для ОМ ВС (з матеріалом оболонки 100 SiO2) і стандартним матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі =1310 нм що з огляду на втрати є кращим ніж в ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в якому мінімальна дисперсія припадає на довжину хвилі ~1400 нм Але 1310 нм не є найкращим вікном прозорості Тут втрати складають 03minus04 дБкм тоді як найменше загасання 018minus020 дБкм досягається у вікні 1550 нм що як показали розрахунки відповідає ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Дякую за увагу
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Види волоконних світловодів
БМ ВС (multi mode fiber mdash ММF)
bull Східчастий БМ ВС
bull Градієнтний БМ ВС
ОМ ВС (single mode fiber mdash SMF)
bull Східчастий ОМ ВС (SF)
bull ОМ ВС зі зміщеною дисперсією
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Траєкторія променів у ВС з однорідним та градієнтним ППЗ
Східчастий профіль
Градієнтний профіль
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Основні параметри одномодових волоконних світловодів
Діаметр осердя dс
Діаметр оболонки d0
Діаметр захисного покриття dзп
Профіль показника заломлення (ППЗ)
Коефіцієнт загасання ОМ ВС
Спектральна крива загасання ОМ ВС
Дисперсія ОМ ВС
Смуга пропускання ОМ ВС
Коефіцієнт широкосмуговості
Числова апертура
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Відомі форми профілю показника заломлення
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Втрати в ВС
Саме в околі цих трьох довжин хвиль (λ=850 нм λ=1310 нм іλ=1550 нм) утворюються локальні мінімуми згасання сигналу чим забезпечуються великі відстані передачі
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Міжмодова
дисперсія
Хроматична
дисперсія
Хвилеводна
дисперсія
Матеріальна
дисперсія
Загальна
дисперсія
Профільна
дисперсія
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Хроматична дисперсія ОМ ВСσ = σλL|T1+T2+T3|
де σλ ndash ширина спектральної лінії джерела випромінювання нм
L ndash довжина ВС км
T1 ndash матеріальна складова дисперсії
T2 ndash хвилеводна складова дисперсії
T3 ndash профільна складова дисперсії
Матеріальна складова дисперсії обумовлена залежністю показника заломлення від довжини хвилі n=f (λ) і визначається матеріалами серцевини й оболонки
Хвилеводна складова обумовлена залежністю постійної поширення моди від довжини хвилі =f (λ) і повязана з профілем показника заломлення
Профільна складова дисперсії обумовлена залежністю ППЗ від довжини хвилі і характеризується величиною похідної відносної різниці показників заломлення dΔdλ
В ОМ ВС ще присутня поляризаційна дисперсія що повrsquoязана з поляризацією світла що розповсюджується у ВС Але нею ми будемо нехтувати тому що вона проявляється при дуже великих швидкостях передачі
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Результати розрахунку параметрів ОМ ВС
за розробленим алгоритмом на робочій
довжині хвилі λ=13 мкм
n1 = 1452
n2 = 1447
N1 = 1466
N2 = 1462
M1 = minus1475 пс(кммкм)
M2 = minus2641 (пскммкм)
NA=0117
=323210-3
υроб = 2254
для ОМ ВС із матеріалом оболонки 100 SiO2 і матеріалом осердня mdash 30 B2O3 970 SiO2
Т1 = minus2462 пс(кмнм)
Т2 = 3265 пс(кмнм)
Т3 = 0408 пс(кмнм)
= 1212 пскм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для стандартного волокна з матеріалом осердя - 31 GeO2 969 SiO2
Як видно із графіку мінімум хроматичної дисперсії знаходиться у вікні прозорості де втрати складають 03 minus 04 дБкм відповідно до графіка зображеного на слайді 8
1) теоретична крива 2) розрахункова крива
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя - 30 B2O3 970 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя ndash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Як бачимо з отриманого графіка мінімум хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі
λ=1550 нм що відповідає вікну прозорості із втратами ndash018-02 дБкм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Порівняння отриманих графіків для ОМ ВС з різним складом скла осердя
Отже як бачимо з розрахованих графіків для ОМ ВС зі стандартним матеріалом осердя mdash31 GeO2 969 SiO2 та ОМ ВС із збільшеною кількістю домішок матеріалу осердя mdash GeO2 33 B2O3 945 SiO2
область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжини хвиль при яких присутні найменші втрати у волоконних світловодах відповідно до графіку зображеному на слайді 8
а) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 б) ОМ ВС з
матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash
22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
матеріал оболонки для усіх трьох зразків mdash 100 SiO2Денисенко Р
О КіВРА
2016
Висновки
При використанні стандартних ОМ ВС для комерційних ВОЛЗ доводиться вирішувати що важливіше або забезпечити широку смугу пропускання та зменшити довжину регенераційної ділянки в 3ndash5 разів або орієнтуючись на мінімальні оптичні втрати зменшувати смугу пропускання
На основі розрахунків встановлено що для ОМ ВС (з матеріалом оболонки 100 SiO2) і стандартним матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі =1310 нм що з огляду на втрати є кращим ніж в ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в якому мінімальна дисперсія припадає на довжину хвилі ~1400 нм Але 1310 нм не є найкращим вікном прозорості Тут втрати складають 03minus04 дБкм тоді як найменше загасання 018minus020 дБкм досягається у вікні 1550 нм що як показали розрахунки відповідає ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Дякую за увагу
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Траєкторія променів у ВС з однорідним та градієнтним ППЗ
Східчастий профіль
Градієнтний профіль
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Основні параметри одномодових волоконних світловодів
Діаметр осердя dс
Діаметр оболонки d0
Діаметр захисного покриття dзп
Профіль показника заломлення (ППЗ)
Коефіцієнт загасання ОМ ВС
Спектральна крива загасання ОМ ВС
Дисперсія ОМ ВС
Смуга пропускання ОМ ВС
Коефіцієнт широкосмуговості
Числова апертура
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Відомі форми профілю показника заломлення
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Втрати в ВС
Саме в околі цих трьох довжин хвиль (λ=850 нм λ=1310 нм іλ=1550 нм) утворюються локальні мінімуми згасання сигналу чим забезпечуються великі відстані передачі
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Міжмодова
дисперсія
Хроматична
дисперсія
Хвилеводна
дисперсія
Матеріальна
дисперсія
Загальна
дисперсія
Профільна
дисперсія
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Хроматична дисперсія ОМ ВСσ = σλL|T1+T2+T3|
де σλ ndash ширина спектральної лінії джерела випромінювання нм
L ndash довжина ВС км
T1 ndash матеріальна складова дисперсії
T2 ndash хвилеводна складова дисперсії
T3 ndash профільна складова дисперсії
Матеріальна складова дисперсії обумовлена залежністю показника заломлення від довжини хвилі n=f (λ) і визначається матеріалами серцевини й оболонки
Хвилеводна складова обумовлена залежністю постійної поширення моди від довжини хвилі =f (λ) і повязана з профілем показника заломлення
Профільна складова дисперсії обумовлена залежністю ППЗ від довжини хвилі і характеризується величиною похідної відносної різниці показників заломлення dΔdλ
В ОМ ВС ще присутня поляризаційна дисперсія що повrsquoязана з поляризацією світла що розповсюджується у ВС Але нею ми будемо нехтувати тому що вона проявляється при дуже великих швидкостях передачі
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Результати розрахунку параметрів ОМ ВС
за розробленим алгоритмом на робочій
довжині хвилі λ=13 мкм
n1 = 1452
n2 = 1447
N1 = 1466
N2 = 1462
M1 = minus1475 пс(кммкм)
M2 = minus2641 (пскммкм)
NA=0117
=323210-3
υроб = 2254
для ОМ ВС із матеріалом оболонки 100 SiO2 і матеріалом осердня mdash 30 B2O3 970 SiO2
Т1 = minus2462 пс(кмнм)
Т2 = 3265 пс(кмнм)
Т3 = 0408 пс(кмнм)
= 1212 пскм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для стандартного волокна з матеріалом осердя - 31 GeO2 969 SiO2
Як видно із графіку мінімум хроматичної дисперсії знаходиться у вікні прозорості де втрати складають 03 minus 04 дБкм відповідно до графіка зображеного на слайді 8
1) теоретична крива 2) розрахункова крива
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя - 30 B2O3 970 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя ndash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Як бачимо з отриманого графіка мінімум хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі
λ=1550 нм що відповідає вікну прозорості із втратами ndash018-02 дБкм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Порівняння отриманих графіків для ОМ ВС з різним складом скла осердя
Отже як бачимо з розрахованих графіків для ОМ ВС зі стандартним матеріалом осердя mdash31 GeO2 969 SiO2 та ОМ ВС із збільшеною кількістю домішок матеріалу осердя mdash GeO2 33 B2O3 945 SiO2
область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжини хвиль при яких присутні найменші втрати у волоконних світловодах відповідно до графіку зображеному на слайді 8
а) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 б) ОМ ВС з
матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash
22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
матеріал оболонки для усіх трьох зразків mdash 100 SiO2Денисенко Р
О КіВРА
2016
Висновки
При використанні стандартних ОМ ВС для комерційних ВОЛЗ доводиться вирішувати що важливіше або забезпечити широку смугу пропускання та зменшити довжину регенераційної ділянки в 3ndash5 разів або орієнтуючись на мінімальні оптичні втрати зменшувати смугу пропускання
На основі розрахунків встановлено що для ОМ ВС (з матеріалом оболонки 100 SiO2) і стандартним матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі =1310 нм що з огляду на втрати є кращим ніж в ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в якому мінімальна дисперсія припадає на довжину хвилі ~1400 нм Але 1310 нм не є найкращим вікном прозорості Тут втрати складають 03minus04 дБкм тоді як найменше загасання 018minus020 дБкм досягається у вікні 1550 нм що як показали розрахунки відповідає ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Дякую за увагу
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Основні параметри одномодових волоконних світловодів
Діаметр осердя dс
Діаметр оболонки d0
Діаметр захисного покриття dзп
Профіль показника заломлення (ППЗ)
Коефіцієнт загасання ОМ ВС
Спектральна крива загасання ОМ ВС
Дисперсія ОМ ВС
Смуга пропускання ОМ ВС
Коефіцієнт широкосмуговості
Числова апертура
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Відомі форми профілю показника заломлення
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Втрати в ВС
Саме в околі цих трьох довжин хвиль (λ=850 нм λ=1310 нм іλ=1550 нм) утворюються локальні мінімуми згасання сигналу чим забезпечуються великі відстані передачі
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Міжмодова
дисперсія
Хроматична
дисперсія
Хвилеводна
дисперсія
Матеріальна
дисперсія
Загальна
дисперсія
Профільна
дисперсія
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Хроматична дисперсія ОМ ВСσ = σλL|T1+T2+T3|
де σλ ndash ширина спектральної лінії джерела випромінювання нм
L ndash довжина ВС км
T1 ndash матеріальна складова дисперсії
T2 ndash хвилеводна складова дисперсії
T3 ndash профільна складова дисперсії
Матеріальна складова дисперсії обумовлена залежністю показника заломлення від довжини хвилі n=f (λ) і визначається матеріалами серцевини й оболонки
Хвилеводна складова обумовлена залежністю постійної поширення моди від довжини хвилі =f (λ) і повязана з профілем показника заломлення
Профільна складова дисперсії обумовлена залежністю ППЗ від довжини хвилі і характеризується величиною похідної відносної різниці показників заломлення dΔdλ
В ОМ ВС ще присутня поляризаційна дисперсія що повrsquoязана з поляризацією світла що розповсюджується у ВС Але нею ми будемо нехтувати тому що вона проявляється при дуже великих швидкостях передачі
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Результати розрахунку параметрів ОМ ВС
за розробленим алгоритмом на робочій
довжині хвилі λ=13 мкм
n1 = 1452
n2 = 1447
N1 = 1466
N2 = 1462
M1 = minus1475 пс(кммкм)
M2 = minus2641 (пскммкм)
NA=0117
=323210-3
υроб = 2254
для ОМ ВС із матеріалом оболонки 100 SiO2 і матеріалом осердня mdash 30 B2O3 970 SiO2
Т1 = minus2462 пс(кмнм)
Т2 = 3265 пс(кмнм)
Т3 = 0408 пс(кмнм)
= 1212 пскм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для стандартного волокна з матеріалом осердя - 31 GeO2 969 SiO2
Як видно із графіку мінімум хроматичної дисперсії знаходиться у вікні прозорості де втрати складають 03 minus 04 дБкм відповідно до графіка зображеного на слайді 8
1) теоретична крива 2) розрахункова крива
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя - 30 B2O3 970 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя ndash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Як бачимо з отриманого графіка мінімум хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі
λ=1550 нм що відповідає вікну прозорості із втратами ndash018-02 дБкм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Порівняння отриманих графіків для ОМ ВС з різним складом скла осердя
Отже як бачимо з розрахованих графіків для ОМ ВС зі стандартним матеріалом осердя mdash31 GeO2 969 SiO2 та ОМ ВС із збільшеною кількістю домішок матеріалу осердя mdash GeO2 33 B2O3 945 SiO2
область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжини хвиль при яких присутні найменші втрати у волоконних світловодах відповідно до графіку зображеному на слайді 8
а) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 б) ОМ ВС з
матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash
22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
матеріал оболонки для усіх трьох зразків mdash 100 SiO2Денисенко Р
О КіВРА
2016
Висновки
При використанні стандартних ОМ ВС для комерційних ВОЛЗ доводиться вирішувати що важливіше або забезпечити широку смугу пропускання та зменшити довжину регенераційної ділянки в 3ndash5 разів або орієнтуючись на мінімальні оптичні втрати зменшувати смугу пропускання
На основі розрахунків встановлено що для ОМ ВС (з матеріалом оболонки 100 SiO2) і стандартним матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі =1310 нм що з огляду на втрати є кращим ніж в ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в якому мінімальна дисперсія припадає на довжину хвилі ~1400 нм Але 1310 нм не є найкращим вікном прозорості Тут втрати складають 03minus04 дБкм тоді як найменше загасання 018minus020 дБкм досягається у вікні 1550 нм що як показали розрахунки відповідає ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Дякую за увагу
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Відомі форми профілю показника заломлення
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Втрати в ВС
Саме в околі цих трьох довжин хвиль (λ=850 нм λ=1310 нм іλ=1550 нм) утворюються локальні мінімуми згасання сигналу чим забезпечуються великі відстані передачі
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Міжмодова
дисперсія
Хроматична
дисперсія
Хвилеводна
дисперсія
Матеріальна
дисперсія
Загальна
дисперсія
Профільна
дисперсія
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Хроматична дисперсія ОМ ВСσ = σλL|T1+T2+T3|
де σλ ndash ширина спектральної лінії джерела випромінювання нм
L ndash довжина ВС км
T1 ndash матеріальна складова дисперсії
T2 ndash хвилеводна складова дисперсії
T3 ndash профільна складова дисперсії
Матеріальна складова дисперсії обумовлена залежністю показника заломлення від довжини хвилі n=f (λ) і визначається матеріалами серцевини й оболонки
Хвилеводна складова обумовлена залежністю постійної поширення моди від довжини хвилі =f (λ) і повязана з профілем показника заломлення
Профільна складова дисперсії обумовлена залежністю ППЗ від довжини хвилі і характеризується величиною похідної відносної різниці показників заломлення dΔdλ
В ОМ ВС ще присутня поляризаційна дисперсія що повrsquoязана з поляризацією світла що розповсюджується у ВС Але нею ми будемо нехтувати тому що вона проявляється при дуже великих швидкостях передачі
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Результати розрахунку параметрів ОМ ВС
за розробленим алгоритмом на робочій
довжині хвилі λ=13 мкм
n1 = 1452
n2 = 1447
N1 = 1466
N2 = 1462
M1 = minus1475 пс(кммкм)
M2 = minus2641 (пскммкм)
NA=0117
=323210-3
υроб = 2254
для ОМ ВС із матеріалом оболонки 100 SiO2 і матеріалом осердня mdash 30 B2O3 970 SiO2
Т1 = minus2462 пс(кмнм)
Т2 = 3265 пс(кмнм)
Т3 = 0408 пс(кмнм)
= 1212 пскм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для стандартного волокна з матеріалом осердя - 31 GeO2 969 SiO2
Як видно із графіку мінімум хроматичної дисперсії знаходиться у вікні прозорості де втрати складають 03 minus 04 дБкм відповідно до графіка зображеного на слайді 8
1) теоретична крива 2) розрахункова крива
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя - 30 B2O3 970 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя ndash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Як бачимо з отриманого графіка мінімум хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі
λ=1550 нм що відповідає вікну прозорості із втратами ndash018-02 дБкм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Порівняння отриманих графіків для ОМ ВС з різним складом скла осердя
Отже як бачимо з розрахованих графіків для ОМ ВС зі стандартним матеріалом осердя mdash31 GeO2 969 SiO2 та ОМ ВС із збільшеною кількістю домішок матеріалу осердя mdash GeO2 33 B2O3 945 SiO2
область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжини хвиль при яких присутні найменші втрати у волоконних світловодах відповідно до графіку зображеному на слайді 8
а) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 б) ОМ ВС з
матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash
22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
матеріал оболонки для усіх трьох зразків mdash 100 SiO2Денисенко Р
О КіВРА
2016
Висновки
При використанні стандартних ОМ ВС для комерційних ВОЛЗ доводиться вирішувати що важливіше або забезпечити широку смугу пропускання та зменшити довжину регенераційної ділянки в 3ndash5 разів або орієнтуючись на мінімальні оптичні втрати зменшувати смугу пропускання
На основі розрахунків встановлено що для ОМ ВС (з матеріалом оболонки 100 SiO2) і стандартним матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі =1310 нм що з огляду на втрати є кращим ніж в ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в якому мінімальна дисперсія припадає на довжину хвилі ~1400 нм Але 1310 нм не є найкращим вікном прозорості Тут втрати складають 03minus04 дБкм тоді як найменше загасання 018minus020 дБкм досягається у вікні 1550 нм що як показали розрахунки відповідає ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Дякую за увагу
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Втрати в ВС
Саме в околі цих трьох довжин хвиль (λ=850 нм λ=1310 нм іλ=1550 нм) утворюються локальні мінімуми згасання сигналу чим забезпечуються великі відстані передачі
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Міжмодова
дисперсія
Хроматична
дисперсія
Хвилеводна
дисперсія
Матеріальна
дисперсія
Загальна
дисперсія
Профільна
дисперсія
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Хроматична дисперсія ОМ ВСσ = σλL|T1+T2+T3|
де σλ ndash ширина спектральної лінії джерела випромінювання нм
L ndash довжина ВС км
T1 ndash матеріальна складова дисперсії
T2 ndash хвилеводна складова дисперсії
T3 ndash профільна складова дисперсії
Матеріальна складова дисперсії обумовлена залежністю показника заломлення від довжини хвилі n=f (λ) і визначається матеріалами серцевини й оболонки
Хвилеводна складова обумовлена залежністю постійної поширення моди від довжини хвилі =f (λ) і повязана з профілем показника заломлення
Профільна складова дисперсії обумовлена залежністю ППЗ від довжини хвилі і характеризується величиною похідної відносної різниці показників заломлення dΔdλ
В ОМ ВС ще присутня поляризаційна дисперсія що повrsquoязана з поляризацією світла що розповсюджується у ВС Але нею ми будемо нехтувати тому що вона проявляється при дуже великих швидкостях передачі
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Результати розрахунку параметрів ОМ ВС
за розробленим алгоритмом на робочій
довжині хвилі λ=13 мкм
n1 = 1452
n2 = 1447
N1 = 1466
N2 = 1462
M1 = minus1475 пс(кммкм)
M2 = minus2641 (пскммкм)
NA=0117
=323210-3
υроб = 2254
для ОМ ВС із матеріалом оболонки 100 SiO2 і матеріалом осердня mdash 30 B2O3 970 SiO2
Т1 = minus2462 пс(кмнм)
Т2 = 3265 пс(кмнм)
Т3 = 0408 пс(кмнм)
= 1212 пскм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для стандартного волокна з матеріалом осердя - 31 GeO2 969 SiO2
Як видно із графіку мінімум хроматичної дисперсії знаходиться у вікні прозорості де втрати складають 03 minus 04 дБкм відповідно до графіка зображеного на слайді 8
1) теоретична крива 2) розрахункова крива
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя - 30 B2O3 970 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя ndash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Як бачимо з отриманого графіка мінімум хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі
λ=1550 нм що відповідає вікну прозорості із втратами ndash018-02 дБкм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Порівняння отриманих графіків для ОМ ВС з різним складом скла осердя
Отже як бачимо з розрахованих графіків для ОМ ВС зі стандартним матеріалом осердя mdash31 GeO2 969 SiO2 та ОМ ВС із збільшеною кількістю домішок матеріалу осердя mdash GeO2 33 B2O3 945 SiO2
область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжини хвиль при яких присутні найменші втрати у волоконних світловодах відповідно до графіку зображеному на слайді 8
а) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 б) ОМ ВС з
матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash
22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
матеріал оболонки для усіх трьох зразків mdash 100 SiO2Денисенко Р
О КіВРА
2016
Висновки
При використанні стандартних ОМ ВС для комерційних ВОЛЗ доводиться вирішувати що важливіше або забезпечити широку смугу пропускання та зменшити довжину регенераційної ділянки в 3ndash5 разів або орієнтуючись на мінімальні оптичні втрати зменшувати смугу пропускання
На основі розрахунків встановлено що для ОМ ВС (з матеріалом оболонки 100 SiO2) і стандартним матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі =1310 нм що з огляду на втрати є кращим ніж в ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в якому мінімальна дисперсія припадає на довжину хвилі ~1400 нм Але 1310 нм не є найкращим вікном прозорості Тут втрати складають 03minus04 дБкм тоді як найменше загасання 018minus020 дБкм досягається у вікні 1550 нм що як показали розрахунки відповідає ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Дякую за увагу
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Міжмодова
дисперсія
Хроматична
дисперсія
Хвилеводна
дисперсія
Матеріальна
дисперсія
Загальна
дисперсія
Профільна
дисперсія
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Хроматична дисперсія ОМ ВСσ = σλL|T1+T2+T3|
де σλ ndash ширина спектральної лінії джерела випромінювання нм
L ndash довжина ВС км
T1 ndash матеріальна складова дисперсії
T2 ndash хвилеводна складова дисперсії
T3 ndash профільна складова дисперсії
Матеріальна складова дисперсії обумовлена залежністю показника заломлення від довжини хвилі n=f (λ) і визначається матеріалами серцевини й оболонки
Хвилеводна складова обумовлена залежністю постійної поширення моди від довжини хвилі =f (λ) і повязана з профілем показника заломлення
Профільна складова дисперсії обумовлена залежністю ППЗ від довжини хвилі і характеризується величиною похідної відносної різниці показників заломлення dΔdλ
В ОМ ВС ще присутня поляризаційна дисперсія що повrsquoязана з поляризацією світла що розповсюджується у ВС Але нею ми будемо нехтувати тому що вона проявляється при дуже великих швидкостях передачі
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Результати розрахунку параметрів ОМ ВС
за розробленим алгоритмом на робочій
довжині хвилі λ=13 мкм
n1 = 1452
n2 = 1447
N1 = 1466
N2 = 1462
M1 = minus1475 пс(кммкм)
M2 = minus2641 (пскммкм)
NA=0117
=323210-3
υроб = 2254
для ОМ ВС із матеріалом оболонки 100 SiO2 і матеріалом осердня mdash 30 B2O3 970 SiO2
Т1 = minus2462 пс(кмнм)
Т2 = 3265 пс(кмнм)
Т3 = 0408 пс(кмнм)
= 1212 пскм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для стандартного волокна з матеріалом осердя - 31 GeO2 969 SiO2
Як видно із графіку мінімум хроматичної дисперсії знаходиться у вікні прозорості де втрати складають 03 minus 04 дБкм відповідно до графіка зображеного на слайді 8
1) теоретична крива 2) розрахункова крива
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя - 30 B2O3 970 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя ndash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Як бачимо з отриманого графіка мінімум хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі
λ=1550 нм що відповідає вікну прозорості із втратами ndash018-02 дБкм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Порівняння отриманих графіків для ОМ ВС з різним складом скла осердя
Отже як бачимо з розрахованих графіків для ОМ ВС зі стандартним матеріалом осердя mdash31 GeO2 969 SiO2 та ОМ ВС із збільшеною кількістю домішок матеріалу осердя mdash GeO2 33 B2O3 945 SiO2
область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжини хвиль при яких присутні найменші втрати у волоконних світловодах відповідно до графіку зображеному на слайді 8
а) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 б) ОМ ВС з
матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash
22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
матеріал оболонки для усіх трьох зразків mdash 100 SiO2Денисенко Р
О КіВРА
2016
Висновки
При використанні стандартних ОМ ВС для комерційних ВОЛЗ доводиться вирішувати що важливіше або забезпечити широку смугу пропускання та зменшити довжину регенераційної ділянки в 3ndash5 разів або орієнтуючись на мінімальні оптичні втрати зменшувати смугу пропускання
На основі розрахунків встановлено що для ОМ ВС (з матеріалом оболонки 100 SiO2) і стандартним матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі =1310 нм що з огляду на втрати є кращим ніж в ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в якому мінімальна дисперсія припадає на довжину хвилі ~1400 нм Але 1310 нм не є найкращим вікном прозорості Тут втрати складають 03minus04 дБкм тоді як найменше загасання 018minus020 дБкм досягається у вікні 1550 нм що як показали розрахунки відповідає ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Дякую за увагу
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Хроматична дисперсія ОМ ВСσ = σλL|T1+T2+T3|
де σλ ndash ширина спектральної лінії джерела випромінювання нм
L ndash довжина ВС км
T1 ndash матеріальна складова дисперсії
T2 ndash хвилеводна складова дисперсії
T3 ndash профільна складова дисперсії
Матеріальна складова дисперсії обумовлена залежністю показника заломлення від довжини хвилі n=f (λ) і визначається матеріалами серцевини й оболонки
Хвилеводна складова обумовлена залежністю постійної поширення моди від довжини хвилі =f (λ) і повязана з профілем показника заломлення
Профільна складова дисперсії обумовлена залежністю ППЗ від довжини хвилі і характеризується величиною похідної відносної різниці показників заломлення dΔdλ
В ОМ ВС ще присутня поляризаційна дисперсія що повrsquoязана з поляризацією світла що розповсюджується у ВС Але нею ми будемо нехтувати тому що вона проявляється при дуже великих швидкостях передачі
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Результати розрахунку параметрів ОМ ВС
за розробленим алгоритмом на робочій
довжині хвилі λ=13 мкм
n1 = 1452
n2 = 1447
N1 = 1466
N2 = 1462
M1 = minus1475 пс(кммкм)
M2 = minus2641 (пскммкм)
NA=0117
=323210-3
υроб = 2254
для ОМ ВС із матеріалом оболонки 100 SiO2 і матеріалом осердня mdash 30 B2O3 970 SiO2
Т1 = minus2462 пс(кмнм)
Т2 = 3265 пс(кмнм)
Т3 = 0408 пс(кмнм)
= 1212 пскм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для стандартного волокна з матеріалом осердя - 31 GeO2 969 SiO2
Як видно із графіку мінімум хроматичної дисперсії знаходиться у вікні прозорості де втрати складають 03 minus 04 дБкм відповідно до графіка зображеного на слайді 8
1) теоретична крива 2) розрахункова крива
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя - 30 B2O3 970 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя ndash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Як бачимо з отриманого графіка мінімум хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі
λ=1550 нм що відповідає вікну прозорості із втратами ndash018-02 дБкм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Порівняння отриманих графіків для ОМ ВС з різним складом скла осердя
Отже як бачимо з розрахованих графіків для ОМ ВС зі стандартним матеріалом осердя mdash31 GeO2 969 SiO2 та ОМ ВС із збільшеною кількістю домішок матеріалу осердя mdash GeO2 33 B2O3 945 SiO2
область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжини хвиль при яких присутні найменші втрати у волоконних світловодах відповідно до графіку зображеному на слайді 8
а) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 б) ОМ ВС з
матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash
22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
матеріал оболонки для усіх трьох зразків mdash 100 SiO2Денисенко Р
О КіВРА
2016
Висновки
При використанні стандартних ОМ ВС для комерційних ВОЛЗ доводиться вирішувати що важливіше або забезпечити широку смугу пропускання та зменшити довжину регенераційної ділянки в 3ndash5 разів або орієнтуючись на мінімальні оптичні втрати зменшувати смугу пропускання
На основі розрахунків встановлено що для ОМ ВС (з матеріалом оболонки 100 SiO2) і стандартним матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі =1310 нм що з огляду на втрати є кращим ніж в ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в якому мінімальна дисперсія припадає на довжину хвилі ~1400 нм Але 1310 нм не є найкращим вікном прозорості Тут втрати складають 03minus04 дБкм тоді як найменше загасання 018minus020 дБкм досягається у вікні 1550 нм що як показали розрахунки відповідає ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Дякую за увагу
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Результати розрахунку параметрів ОМ ВС
за розробленим алгоритмом на робочій
довжині хвилі λ=13 мкм
n1 = 1452
n2 = 1447
N1 = 1466
N2 = 1462
M1 = minus1475 пс(кммкм)
M2 = minus2641 (пскммкм)
NA=0117
=323210-3
υроб = 2254
для ОМ ВС із матеріалом оболонки 100 SiO2 і матеріалом осердня mdash 30 B2O3 970 SiO2
Т1 = minus2462 пс(кмнм)
Т2 = 3265 пс(кмнм)
Т3 = 0408 пс(кмнм)
= 1212 пскм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для стандартного волокна з матеріалом осердя - 31 GeO2 969 SiO2
Як видно із графіку мінімум хроматичної дисперсії знаходиться у вікні прозорості де втрати складають 03 minus 04 дБкм відповідно до графіка зображеного на слайді 8
1) теоретична крива 2) розрахункова крива
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя - 30 B2O3 970 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя ndash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Як бачимо з отриманого графіка мінімум хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі
λ=1550 нм що відповідає вікну прозорості із втратами ndash018-02 дБкм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Порівняння отриманих графіків для ОМ ВС з різним складом скла осердя
Отже як бачимо з розрахованих графіків для ОМ ВС зі стандартним матеріалом осердя mdash31 GeO2 969 SiO2 та ОМ ВС із збільшеною кількістю домішок матеріалу осердя mdash GeO2 33 B2O3 945 SiO2
область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжини хвиль при яких присутні найменші втрати у волоконних світловодах відповідно до графіку зображеному на слайді 8
а) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 б) ОМ ВС з
матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash
22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
матеріал оболонки для усіх трьох зразків mdash 100 SiO2Денисенко Р
О КіВРА
2016
Висновки
При використанні стандартних ОМ ВС для комерційних ВОЛЗ доводиться вирішувати що важливіше або забезпечити широку смугу пропускання та зменшити довжину регенераційної ділянки в 3ndash5 разів або орієнтуючись на мінімальні оптичні втрати зменшувати смугу пропускання
На основі розрахунків встановлено що для ОМ ВС (з матеріалом оболонки 100 SiO2) і стандартним матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі =1310 нм що з огляду на втрати є кращим ніж в ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в якому мінімальна дисперсія припадає на довжину хвилі ~1400 нм Але 1310 нм не є найкращим вікном прозорості Тут втрати складають 03minus04 дБкм тоді як найменше загасання 018minus020 дБкм досягається у вікні 1550 нм що як показали розрахунки відповідає ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Дякую за увагу
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для стандартного волокна з матеріалом осердя - 31 GeO2 969 SiO2
Як видно із графіку мінімум хроматичної дисперсії знаходиться у вікні прозорості де втрати складають 03 minus 04 дБкм відповідно до графіка зображеного на слайді 8
1) теоретична крива 2) розрахункова крива
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя - 30 B2O3 970 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя ndash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Як бачимо з отриманого графіка мінімум хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі
λ=1550 нм що відповідає вікну прозорості із втратами ndash018-02 дБкм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Порівняння отриманих графіків для ОМ ВС з різним складом скла осердя
Отже як бачимо з розрахованих графіків для ОМ ВС зі стандартним матеріалом осердя mdash31 GeO2 969 SiO2 та ОМ ВС із збільшеною кількістю домішок матеріалу осердя mdash GeO2 33 B2O3 945 SiO2
область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжини хвиль при яких присутні найменші втрати у волоконних світловодах відповідно до графіку зображеному на слайді 8
а) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 б) ОМ ВС з
матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash
22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
матеріал оболонки для усіх трьох зразків mdash 100 SiO2Денисенко Р
О КіВРА
2016
Висновки
При використанні стандартних ОМ ВС для комерційних ВОЛЗ доводиться вирішувати що важливіше або забезпечити широку смугу пропускання та зменшити довжину регенераційної ділянки в 3ndash5 разів або орієнтуючись на мінімальні оптичні втрати зменшувати смугу пропускання
На основі розрахунків встановлено що для ОМ ВС (з матеріалом оболонки 100 SiO2) і стандартним матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі =1310 нм що з огляду на втрати є кращим ніж в ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в якому мінімальна дисперсія припадає на довжину хвилі ~1400 нм Але 1310 нм не є найкращим вікном прозорості Тут втрати складають 03minus04 дБкм тоді як найменше загасання 018minus020 дБкм досягається у вікні 1550 нм що як показали розрахунки відповідає ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Дякую за увагу
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя - 30 B2O3 970 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя ndash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Як бачимо з отриманого графіка мінімум хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі
λ=1550 нм що відповідає вікну прозорості із втратами ndash018-02 дБкм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Порівняння отриманих графіків для ОМ ВС з різним складом скла осердя
Отже як бачимо з розрахованих графіків для ОМ ВС зі стандартним матеріалом осердя mdash31 GeO2 969 SiO2 та ОМ ВС із збільшеною кількістю домішок матеріалу осердя mdash GeO2 33 B2O3 945 SiO2
область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжини хвиль при яких присутні найменші втрати у волоконних світловодах відповідно до графіку зображеному на слайді 8
а) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 б) ОМ ВС з
матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash
22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
матеріал оболонки для усіх трьох зразків mdash 100 SiO2Денисенко Р
О КіВРА
2016
Висновки
При використанні стандартних ОМ ВС для комерційних ВОЛЗ доводиться вирішувати що важливіше або забезпечити широку смугу пропускання та зменшити довжину регенераційної ділянки в 3ndash5 разів або орієнтуючись на мінімальні оптичні втрати зменшувати смугу пропускання
На основі розрахунків встановлено що для ОМ ВС (з матеріалом оболонки 100 SiO2) і стандартним матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі =1310 нм що з огляду на втрати є кращим ніж в ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в якому мінімальна дисперсія припадає на довжину хвилі ~1400 нм Але 1310 нм не є найкращим вікном прозорості Тут втрати складають 03minus04 дБкм тоді як найменше загасання 018minus020 дБкм досягається у вікні 1550 нм що як показали розрахунки відповідає ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Дякую за увагу
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Залежність хроматичної дисперсії від довжини хвилі для волокна з матеріалом осердя ndash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Як бачимо з отриманого графіка мінімум хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі
λ=1550 нм що відповідає вікну прозорості із втратами ndash018-02 дБкм
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Порівняння отриманих графіків для ОМ ВС з різним складом скла осердя
Отже як бачимо з розрахованих графіків для ОМ ВС зі стандартним матеріалом осердя mdash31 GeO2 969 SiO2 та ОМ ВС із збільшеною кількістю домішок матеріалу осердя mdash GeO2 33 B2O3 945 SiO2
область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжини хвиль при яких присутні найменші втрати у волоконних світловодах відповідно до графіку зображеному на слайді 8
а) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 б) ОМ ВС з
матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash
22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
матеріал оболонки для усіх трьох зразків mdash 100 SiO2Денисенко Р
О КіВРА
2016
Висновки
При використанні стандартних ОМ ВС для комерційних ВОЛЗ доводиться вирішувати що важливіше або забезпечити широку смугу пропускання та зменшити довжину регенераційної ділянки в 3ndash5 разів або орієнтуючись на мінімальні оптичні втрати зменшувати смугу пропускання
На основі розрахунків встановлено що для ОМ ВС (з матеріалом оболонки 100 SiO2) і стандартним матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі =1310 нм що з огляду на втрати є кращим ніж в ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в якому мінімальна дисперсія припадає на довжину хвилі ~1400 нм Але 1310 нм не є найкращим вікном прозорості Тут втрати складають 03minus04 дБкм тоді як найменше загасання 018minus020 дБкм досягається у вікні 1550 нм що як показали розрахунки відповідає ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Дякую за увагу
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Порівняння отриманих графіків для ОМ ВС з різним складом скла осердя
Отже як бачимо з розрахованих графіків для ОМ ВС зі стандартним матеріалом осердя mdash31 GeO2 969 SiO2 та ОМ ВС із збільшеною кількістю домішок матеріалу осердя mdash GeO2 33 B2O3 945 SiO2
область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжини хвиль при яких присутні найменші втрати у волоконних світловодах відповідно до графіку зображеному на слайді 8
а) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 б) ОМ ВС з
матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в) ОМ ВС з матеріалом осердя mdash
22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
матеріал оболонки для усіх трьох зразків mdash 100 SiO2Денисенко Р
О КіВРА
2016
Висновки
При використанні стандартних ОМ ВС для комерційних ВОЛЗ доводиться вирішувати що важливіше або забезпечити широку смугу пропускання та зменшити довжину регенераційної ділянки в 3ndash5 разів або орієнтуючись на мінімальні оптичні втрати зменшувати смугу пропускання
На основі розрахунків встановлено що для ОМ ВС (з матеріалом оболонки 100 SiO2) і стандартним матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі =1310 нм що з огляду на втрати є кращим ніж в ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в якому мінімальна дисперсія припадає на довжину хвилі ~1400 нм Але 1310 нм не є найкращим вікном прозорості Тут втрати складають 03minus04 дБкм тоді як найменше загасання 018minus020 дБкм досягається у вікні 1550 нм що як показали розрахунки відповідає ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Дякую за увагу
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Висновки
При використанні стандартних ОМ ВС для комерційних ВОЛЗ доводиться вирішувати що важливіше або забезпечити широку смугу пропускання та зменшити довжину регенераційної ділянки в 3ndash5 разів або орієнтуючись на мінімальні оптичні втрати зменшувати смугу пропускання
На основі розрахунків встановлено що для ОМ ВС (з матеріалом оболонки 100 SiO2) і стандартним матеріалом осердя mdash 31 GeO2 969 SiO2 область мінімуму хроматичної дисперсії припадає на довжину хвилі =1310 нм що з огляду на втрати є кращим ніж в ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 3 B2O3 97 SiO2 в якому мінімальна дисперсія припадає на довжину хвилі ~1400 нм Але 1310 нм не є найкращим вікном прозорості Тут втрати складають 03minus04 дБкм тоді як найменше загасання 018minus020 дБкм досягається у вікні 1550 нм що як показали розрахунки відповідає ОМ ВС з матеріалом осердя mdash 22 GeO2 33 B2O3 945 SiO2
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Дякую за увагу
Денисенко Р
О КіВРА
2016
Дякую за увагу
Денисенко Р
О КіВРА
2016
