МОЯ ТВОРЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ

          " Каждая цивилизация в определенном возрасте имеет возможность возвысить, или разрушить себя. Если делается выбор в пользу возвышения, то возникает импульс, позволяющий появиться учениям об утерянных законах сущего".    ( Высший разум, ченнелинг).      
                                                                            М.И. Беляев ©

RP Photonics Encyclopedia - одномодовые волокна, стартовый свет, одномодовое волокно, длина волны отсечки

  1. Условия для эффективного запуска света в одномодовом волокне
  2. Условия для одномодового наведения
  3. Стандарты МСЭ для одномодовых волокон
  4. Однорежимные волокна с большой площадью зоны и эффективные одномодовые волокна
  5. Приложения
  6. Список используемой литературы

Найти более подробную информацию о поставщике на конец статьи энциклопедии или зайдите в наш

Вас еще нет в списке? Получите вашу запись!

Одномодовые волокна (также называемые одномодовыми волокнами ) являются оптическими волокна которые разработаны так, что они поддерживают только одно распространение Режим ( LP 01) на направление поляризации для данной длины волны. Моды более высокого порядка, такие как LP11, LP20 и т. Д., Тогда не существуют - только режимы облицовки , которые не локализуются вокруг волоконного сердечника. Одномодовые волокна обычно имеют относительно небольшие ядро (диаметром всего несколько микрометров) и небольшой показатель преломления Разница между ядром и оболочкой. радиус моды обычно составляет несколько микрон. Тем не менее, есть также волокна с большой площадью моды с относительно большой модовой зоной.

Особенностью одномодовых волокон является то, что поперечный профиль интенсивности на выходе волокна имеет фиксированную форму, которая не зависит от условий запуска и пространственных свойств инжектируемого света, при условии, что нет режимы облицовки может нести значительную мощность на конец волокна. Условия запуска влияют только на эффективность, с которой свет может быть включен в управляемый режим.

Интермодальная дисперсия конечно, не может происходить в одномодовых волокнах. Это важное преимущество для приложения в волоконно-оптическая связь на высоких скоростях передачи данных (несколько Гбит / с), особенно на большие расстояния. По существу, по этой причине и частично из-за их предположительно более низких потерь при распространении одномодовые волокна используются исключительно для передачи данных на большие расстояния и почти всегда для наружных применений даже на более короткие расстояния. Для короткого внутреннего использования, многомодовые волокна являются более распространенными, в основном потому, что это позволяет использовать более дешевые многомодовые передатчики данных на основе светодиоды вместо лазерные диоды ,

Условия для эффективного запуска света в одномодовом волокне

Для эффективного запуска света в одномодовом волокне необходимо, чтобы профиль поперечной комплексной амплитуды этого света на входном конце волокна соответствовал профилю направленной моды. Из этого следует

  • что источник света имеет высокую качество луча (с М 2 ≈ 1)
  • что свет имеет фокус на входном конце волокна (для согласования плоских волновых фронтов моды волокна)
  • что профиль балки имеет правильный размер и форму и точно выровнен (относительно положения и направления) к сердечнику. Точнее, ошибка в положении должна быть значительно ниже радиус луча и угловое смещение должно быть небольшим по сравнению с расходимость луча режима.

На практике не всегда легко настроить оптику для эффективного запуска в одномодовое волокно. Можно даже столкнуться с трудностями при поиске положения зачастую довольно небольшого волоконного сердечника, на котором должен быть сфокусирован входной луч. (За волокна с большой площадью моды эта задача проще, но, с другой стороны, угловые допуски ужесточены.) Как правило, выравнивание выполняется при просмотре оптическая сила пропускная способность волокна с фотодетектор на конце выходного волокна, предполагая, что только свет, направленный в сердцевину волокна, может достичь этого детектора (что может быть неверно, если волокно довольно короткое). Полезно иметь качественный система запуска волокна для таких целей.

Как правило, долгосрочный стабильный эффективный запуск свободного пространства лазерный луч в одномодовое волокно требуются хорошо спроектированные механические детали, которые позволяют точно совмещать и фиксировать фокусировку объектив и конец волокна, не проявляющий чрезмерных тепловых дрейфов.

Эффективность запуска в неидеальных условиях, а именно при неправильном размере лазерного луча или неправильном угловом выравнивании, может быть рассчитана с помощью уравнений, приведенных в статье о волокнистые соединения ,

Условия для одномодового наведения

За пошаговые волокна условие для одномодового наведения может быть сформулировано с использованием V номер (нормализованная частота), которая может быть рассчитана из длины волны, радиуса ядра и числовая апертура (NA): число V должно быть ниже ≈ 2.405 [2]. Это требует, чтобы радиус сердечника был небольшим, особенно для волокон с высоким NA.

Это требует, чтобы радиус сердечника был небольшим, особенно для волокон с высоким NA

Рисунок 1: Функция режима одномодового пошагового индексного волокна. В этом случае изменение показателя преломления составляет 0,002, а радиус сердцевины - 4 мкм. Это приводит к значению V 1,91 на длине волны 1 мкм. Рисунок 1: Функция режима одномодового пошагового индексного волокна Рисунок 2: Функции режима многомодового пошагового волоконно-оптического волокна, имеющего тот же индексный контраст, что и выше, но больший радиус сердечника, равный 10 мкм. Номер V 4,77. Это волокно поддерживает четыре моды, независимо от различных состояний поляризации.

Как правило, волокно имеет одномодовые характеристики только в ограниченном диапазоне длин волн с шириной в несколько сотен нанометров. Предел для меньших длин волн задается одномодовым длина волны отсечки , за пределами которого волокно поддерживает несколько режимов. Этот переход очень резкий и его легко увидеть, например, когда настройка Запущенная длина волны вокруг длины волны отсечки: форма проходящего луча быстро изменяется в многомодовом режиме, но остается постоянной в одномодовом режиме. Длинноволновый предел полезной одномодовой области обычно задается чрезмерным потери при изгибе , от поглощение материала или (для некоторых конструкций из волокон, например, с оболочкой с пониженным индексом) путем утечки в оболочку.

Рисунок 3: Радиусы мод волокна в зависимости от длины волны, рассчитанные с помощью программного обеспечения RP Fiber Power , Одномодовое отключение при 793 нм; ниже этой длины волны, есть также Режим LP11 , для которых были показаны радиусы мод в направлениях x и y .

На рисунке 4 показано, как свет развивается, когда он попадает в левый конец одномодового волокна со слегка смещенным лазерным лучом. Сначала часть света попадает в режимы оболочки, которые, однако, существенно ослабляются. Через некоторое время в основном направленном свете остается свет.

Рисунок 4: Распространение света на длине волны 1,5 мкм в одномодовом волокне с несовершенными условиями запуска. Через некоторое время остается только свет в управляемом режиме. Численное моделирование выполнено с помощью программного обеспечения. RP Fiber Power ,

Для более короткой длины волны (рисунок 5]) волокно переходит в слегка многомодовый режим: в дополнение к моде LP01 теперь существует две моды LP11. Здесь можно получить периодические колебания профиля поля из-за интерференционной моды.

Рисунок 5: Распространение света в том же волокне, что и выше, но для более короткой длины волны 1 мкм.

Для еще более короткой длины волны 0,5 мкм (см. Рисунок 6) распространение становится более сложным, так как волокно поддерживает больше мод.

Рисунок 6: Распространение света в том же волокне, что и выше, но для еще более короткой длины волны 0,5 мкм.

Обратите внимание, что на режим помех могут влиять любые эффекты, действующие на константы распространения из режимов. Например, даже небольшой изгиб повлияет на фаза соотношение режимов. Кроме того, профили пучка сильно зависят от длины волны. Все эти эффекты не наблюдаются в одномодовых волокнах.

Фотонно-кристаллические волокна может иметь существенно более широкие или более узкие области длин волн с одномодовым распространением. Например, существуют бесконечно одномодовые волокна с очень широкой одномодовой областью длин волн. С другой стороны, существуют волокна с фотонной запрещенной зоной с узкими одномодовыми областями и без направляющих на других длинах волн.

Стандарты МСЭ для одномодовых волокон

Международный союз электросвязи (МСЭ) разработал ряд стандартов для различных типов волокон, используемых для волоконно-оптическая связь , Некоторые из наиболее важных из этих стандартов, касающихся одномодовых волокон, приведены в таблице 1.

Таблица 1: Стандарты для одномодовых волокон.

Имя Название G.650.1 (06/04) Определения и методы испытаний для линейных, детерминированных атрибутов одномодового волокна и кабеля G.652 (06/05) Характеристики одномодового оптического волокна и кабеля G.653 (12 / 06) Характеристики одномодового оптического волокна и кабеля со смещенной дисперсией G.654 (12/06) Характеристики одномодового оптического волокна и кабеля со сдвигом среза G.655 (03/06) Одномодовое оптоволокно со смещенной нулевой дисперсией и кабель G.656 (12/06) Характеристики волокна и кабеля с ненулевой дисперсией для широкополосного оптического транспорта G.657 (12/06) Характеристики одиночной моды, нечувствительной к потерям на изгибе оптоволокно и кабель для сети доступа

Однорежимные волокна с большой площадью зоны и эффективные одномодовые волокна

Для некоторых применений одномодовые волокна с относительно большим диаметром сердечника десятки микрометров (→ волокна с большой площадью моды ) являются обязательными. Это может быть достигнуто различными способами, например, путем создания большого ядра с небольшой разницей в индексе числовая апертура ) или с фотонно-кристаллическое волокно , В общем, одномодовые волокна с большими площадями мод имеют тенденцию быть более чувствительными к потери при изгибе по сравнению с многомодовые волокна потому что руководство относительно слабое.

В некоторых случаях строго одномодовое руководство не требуется; можно эффективно использовать одномодовые волокна , имеющие несколько поперечных мод, где, однако, все моды более высокого порядка имеют относительно высокие потери, и связь мод от основной моды до мод высших порядков слаб. Некоторый изгиб волокна часто используется для более эффективного подавления мод высшего порядка, если они демонстрируют более высокие потери при изгибе ,

Приложения

Однорежимное руководство важно для многих приложений. Примеры:

В качестве стандартного одномодового волокна для использования в волоконно-оптическая связь в области длин волн 1,3 или 1,5 мкм SMF-28 Corning (или расширенная версия SMF-28e) является распространенным явлением. Он имеет диаметр сердечника 8,2 мкм и числовую апертуру 0,14. Диаметр поля моды составляет ≈ 9,2 мкм при 1310 нм или 10,4 мкм при 1550 нм. Одномодовое отключение происходит при ≈ 1260 нм.

Список используемой литературы

[1] К. К. Као, Г. А. Хокхем, «Поверхностные волноводы из диэлектрического волокна для оптических частот», Proc. IEEE 113 (7), 1151 (1966) [2] D. Gloge, «Слабо направляющие волокна», Appl. Оптик 10 (10), 2252 (1971) [3] К. Юргенсен, «Оптимизированные по дисперсии оптические одномодовые стекловолоконные волноводы», Appl. Оптик 14 (1), 163 (1975) [4] С.Б. Пул, Д.Н. Пейн и М.Е. Ферманн, «Изготовление оптических волокон с низкими потерями, содержащих редкоземельные ионы», Электрон. Lett. 21, 737 (1985) [5] С.Б. Пул и соавт. «Изготовление и характеристика оптических волокон с низкими потерями, содержащих редкоземельные ионы», J. Lightwave Technol. 4 (7), 870 (1986) [6] Р. Пашотта, учебник по " Пассивная волоконная оптика », Часть 3: Одномодовые Волокна [7] Стандарты Международного союза электросвязи (МСЭ), см. http://www.itu.int/

(Предложите дополнительную литературу!)

Смотрите также: волокна , числовая апертура , V номер , радиус моды , многомодовые волокна , длина волны отсечки , волноводы , соответствие режима , зона эффективного режима , В центре внимания статья 2008-02-22
и другие статьи в категории волоконная оптика и волноводы

Если вам понравилась эта статья, поделитесь ею с друзьями и коллегами, например, через социальные сети:

Похожие

Большой немецко-польский, польско-немецкий словарь
На издательском рынке появился долгожданный «Великий немецко-польский, польско-немецкий словарь» из серии PONS, подготовленный издательством LektorKlett. Словарь был разработан группой специалистов-лексикографов из Польши и Германии и содержит более 340 000 лексических единиц. Особое внимание было уделено обоснованности как общей, так и профессиональной лексики: в области права, политики, экономики,
Условия расторжения договора купли-продажи недвижимости
... среда, 12, сентябрь 2018 18:37 Многие люди, покупающие недвижимость в Нидерландах, не знают о существовании некоторых договоренностей, включенных в договоры купли-продажи, особенно из так называемых ontbindende voorwaarden , то есть условия решения. Это дополнительные пункты, заключенные в договорах, которые, если не
Волновое движение
1. Определение и свойства упругих волн В статье описаны свойства и типы волнового движения с особым акцентом на механические волны. Волны - явление, известное почти с начала физики и в то же время очень распространенное в природе. Поэтому тема волнового движения очень обширна, что в некоторых местах будет кратко рассмотрено. Однако стоит упомянуть вначале о большой полезности как возникновения самого явления гармонических колебаний, так и возможностей его использования
Apple Event 2018, Большой вопрос № 6: Премиум iPhone XS Большой пункт продажи
Утечки в ожидании большого события Apple на следующей неделе предполагают, что компания собирается выпустить три новых смартфона, каждый из которых получает самые популярные функции iPhone X, такие как ID лица , Это даже включает в себя, по слухам, смартфон «начального уровня», который должен быть легким в кошельке. С бюджетным iPhone, получающим так много новейших функций, остается большой вопрос: что
Самый старый свет во вселенной
... для образования нейтрального водорода и гелия. Это округлило свободные электроны, очистив туман и выпустив фотоны. Вселенная начала сиять. Эти фотоны являются космическим микроволновым фоном. Хотя сейчас они слабые, они повсюду; Фотоны CMB омывают Землю - и любую другую звезду, планету, черную дыру и кусок камня во вселенной - в их холодном свете.
Автор Ричард Форд о силе литературы
Дебютный роман Ричарда Форда « Кусок моего сердца» был выпущен в 1976 году. Он прославился трилогией, последовавшей за спортивным писателем Фрэнком Баскомбом в повседневной жизни в Нью-Джерси. Форд опубликовал семь романов, пять сборников рассказов и совсем недавно мемуары о жизни своих родителей « Между ними: вспоминая моих родителей» , выпущенные в 2017 году. Сабина Кизельбах из DW встретилась с писателем и романистом перед церемонией вручения премии Зигфрида Ленца
Компактный болторез с большой мощностью
... сширяет линейку своих компактных болторезов Cobolt S. Благодаря эффективной конструкции соединения даже самый маленький член семейства Cobolt режет очень твердые материалы, такие как проволочная фортепьяно и пружинная сталь диаметром до 3,0 мм; Болты, гвозди и заклепки диаметром до 4,4 мм, как Knipex говорить. Для высокой силы резания Cobolt S с тонкими плоскогубцами малый
В Тернополе начался большой туристический форум
этот материал доступен на русском Продлится форум до 24 ноября. Участие в нем принимают туроператоры со всей Украины, которым представят изюм Тернопольщины. Фото пресс-службы ТОГА
RP Фотоника Энциклопедия
В большинстве случаев лазер излучает свет в виде лазерного луча. Это означает, что свет преимущественно распространяется в определенном направлении, как правило, с большей частью оптическая сила сосредоточены на небольшой площади порядка квадратного миллиметра. Лазерные лучи часто близки к Гауссовы
Свет и тепло перевернуть соединение между фазами
Ученые из Японии теперь могут преобразовать ионную жидкость в твердый координационный полимер, используя ультрафиолетовый свет , а затем поверните переключатель, используя тепло.
Большой Торф
Islay Malt Шотландский виски Большой Торф Это замечательный брак солодовых виски только с острова Айла. Он, конечно, гордо не имеет окраски или холодной фильтрации и разливается в бутылки при высокой крепости спирта (46%), в результате чего получается натурально маслянистый дух, который обещает невероятное ощущение во рту. С духом Caol Ila, дающим сладость, Bowmore - идеальный баланс,

Комментарии

Почему же тогда максимальная длина волны имеет тенденцию смещаться в сторону длинноволновой области при увеличении размера сопряженной системы?
Почему же тогда максимальная длина волны имеет тенденцию смещаться в сторону длинноволновой области при увеличении размера сопряженной системы? Давайте рассмотрим связь между энергией света и движением электронов. Свет проявляет свойства как волн, так и частиц (фотоны). Энергия одного фотона выражается в виде hc / λ, где h - постоянная Планка, c - скорость света, а λ - длина волны. Поглощение в ультрафиолетовой
Почему свет?
Почему свет? напомним из общей химии, E = hγ; существует связь между частотой фотонов электромагнитного излучения («света») и их энергией. Фотоны, которые сталкиваются с молекулами, передают энергию им; этого может быть достаточно, чтобы разорвать связь, если выполнены достаточные условия - подробнее см. ниже] Первый шаг в цепных реакциях свободных радикалов - «инициация» В свободнорадикальных реакциях этот первый шаг - гомолитическое расщепление связи с образованием
Когда свет увидели первого свое стихотворение?
Когда свет увидели первого свое стихотворение? С тех пор научилась читать, всегда мысленно писала продолжение к любимым книгам. А читала преимущественно прозу. Сочинять же начала где-то в классе 8-9. После внезапной смерти отца ... Печататься начала, пожалуй, в районке. Затем и в областных газетах. Альманах "Прорист", журнал "Дивослово". Почему между первой поэтическим сборником и второй, после которой Вас приняли в НСПУ, был такой длительный период? Это
Какой может быть его ширина и длина?
Какой может быть его ширина и длина? У меня 5 чашек. Я положил 450 мл воды в каждый. Сколько воды я вылил в литрах?
Что такое гравитационные волны?
Что такое гравитационные волны? Хороший вопрос! Настолько хорошо, что у нас есть целая веб-страница, посвященная ответу. Визит Что такое гравитационные волны? Узнать больше. Если гравитационная волна растягивает расстояние между зеркалами LIGO, не растягивает ли она и длину волны лазерного излучения? Хотя это правда, что гравитационная волна действительно слегка
Почему на iOS отображается значок приложения погоды 23 ° C?
Почему на iOS отображается значок приложения погоды 23 ° C? Значок погоды замерзает даже при минус градусах при 23 ° по Цельсию. Независимо от того, какая температура 23 °, она всегда здесь. Но почему именно 23? Вариант 1: 23 выглядит хорошо. Не вопрос, кто не хочет постоянно иметь 23 градуса. Температура создает хорошее, теплое чувство. Поэтому разработчики договорились о 23 градусах. Кроме того, это соответствует изображенному солнцу. Потому что на солнце светят
Давайте рассмотрим второй из этих трех пунктов - какие типы материалов могут блокировать попадание фотонов света к нам?
Давайте рассмотрим второй из этих трех пунктов - какие типы материалов могут блокировать попадание фотонов света к нам? Если вы рассматриваете только оптический свет, то вы, вероятно, скажете, что свет может проникать сквозь стекло, воздух и воду, но свет легко блокируется твердыми веществами, такими как пластмассы и металлы, или, возможно, облаками в небе. Смотри! Чтобы получить представление о том, какие материалы блокируют свет, я настоятельно рекомендую посмотреть
Следующий вопрос, на который нужно ответить: «Как превратить один поток света в прекрасный массив из тысяч мерцающих огней?
Следующий вопрос, на который нужно ответить: «Как превратить один поток света в прекрасный массив из тысяч мерцающих огней?». Он включает технику, известную как дифракционная решетка , Дифракционная решетка На уроке физики вы, вероятно, узнали о знаменитом эксперименте с двумя щелями, когда источник света проходил через две параллельные щели, в результате чего волны создавали интерференционную картину
Но как качество света сравнивается с другими технологиями освещения?
Но как качество света сравнивается с другими технологиями освещения? Интуитивная система домашнего освещения Система Philips Hue работает за счет изменения количества синего, зеленого и красного света, которое вы можете настроить непосредственно со своего смартфона. Если вы чувствительны к определенному цвету света, вы можете просто избежать его. Вы можете настроить освещение в зависимости от вашего настроения, чтобы помочь сосредоточиться, зарядиться энергией, прочитать или расслабиться.
Сцена не хватает света?
Сцена не хватает света? Он предложит вам переключиться в режим «Ночного видения», чтобы получить максимальную отдачу от вашей камеры! Когда камера видит больше, чем человеческий глаз В сложных условиях есть три способа получить больше света на фотографии. Увеличьте чувствительность (ISO), что достигается за счет качества изображения (добавление известного цифрового шума), увеличьте раскрытие, невозможное на наших смартфонах, или увеличьте время экспозиции. Это последнее
Будет ли включена опция отслеживания во время обновления приложения?
Будет ли включена опция отслеживания во время обновления приложения? Вы должны дать себе ответ. Транскрипция радиопередачи на немецком радио с беседой Манфреда Клойбера и Питера Уэлчеринга задокументировано здесь , Там вы можете прочитать более подробную информацию. [Дополнения: по сравнению с исходным постом я добавил раздел об инфраструктуре отслеживания

Почему же тогда максимальная длина волны имеет тенденцию смещаться в сторону длинноволновой области при увеличении размера сопряженной системы?
Почему свет?
Когда свет увидели первого свое стихотворение?
Почему между первой поэтическим сборником и второй, после которой Вас приняли в НСПУ, был такой длительный период?
Какой может быть его ширина и длина?
Сколько воды я вылил в литрах?
Что такое гравитационные волны?
Что такое гравитационные волны?
Если гравитационная волна растягивает расстояние между зеркалами LIGO, не растягивает ли она и длину волны лазерного излучения?
Почему на iOS отображается значок приложения погоды 23 ° C?
Где купить автомобильный держатель iphone 4

К сожалению, в свое время я не получил никакого образования - закончил 9 классов и все. Поэтому мне не оставалось ничего, как найти работу без образования, и устроился таксистом. Сразу же мне понадобился

Тур по Украине

В последнее время, люди выезжая отдыхать в отпусках, стараются не просто полежать в комфортной гостинице, или на теплом песке, а как можно сильнее слиться с природой, ощутить ее дух и набраться ее

Где купить бленду для фотоаппарата

Я себе заказывал здесь бленду вот для фотоаппарата, заказывал бленду EW-60C для Canon EF-S 18-55mm f/3. 5-5. 6, материал у нее пластик,

    © Беляев М.И., "МИЛОГИЯ"
           Сайт ЯВЛЯЕТСЯ ТВОРЧЕСКОЙ МАСТЕРСКОЙ АВТОРА, открытой для всех посетителей. Убедительная просьба сообщать  о всех замеченных ошибках, некорректных формулировках.
          Книги " Основы милогии ", " Милогия " могут  быть высланы в Ваш адрес наложенным платежом,
e-mail: [email protected]