Физика \ Физические основы оптических направляющих систем

Прохождение оптических импульсов по одномодовым волоконным световодам. Изучение процессов распространения оптических импульсов по одномодовым волоконным световодам (ВС) различных типов

Страницы работы

9 страниц (Word-файл)

Скачать файл

Фрагмент текста работы

Лабораторная работа №1

Вариант №7, №8.

Прохождение оптических импульсов по одномодовым волоконным световодам.

Цель: Изучение процессов распространения оптических импульсов по одномодовым волоконным световодам (ВС) различных типов, методов измерения параметров ВС - затухания и дисперсии.

Теоретические сведения

В условие одномодовости входит длина волны источника излучения. Это означает, что один и тот же ВС может быть как одномодовым так и многомодовым в зависимости от рабочей длины волны.

Релеевское рассеяние света происходит на неоднородностях, которые имеются в аморфном кварцевом стекле. Под неоднородностью понимается локальное изменение показателя преломления вещества, размеры которого сравнимы с длиной волны.

Расчетная часть:

Вар.	Волоконный световод 1 (ВС1)				Волоконный световод 2 (ВС2)
Вар.	Тип	Длина L₁, км	Длительность входного импульса t₀₁, пс	Длительность входного импульса t₀₂, пс	Тип	Длина L₂, км	Длительность входного импульса t₀₃, пс
7	SF без OH	90	35	2000	-NZDSF	90	35
8	SF без OH	90	35	2000	SFобычное	120	30

2. С помощью переключателя типа ВС выбираем тип ВС1. Выбераем ширину спектра излучения источника Δf = 10 ГГц. Для заданных длительностей входных оптических импульсов t₀₁ и t₀₂. Проводим измерения амплитуды P₁ и ширины t₁ входного оптического импульса. Результаты измерений занесли в табл. 2. Повторяем измерения для ВС2 и t₀₃ для двух вариантов.

Исследуемый ВС	Волоконный световод 1		Волоконный световод 2
Заданная длительность входного импульса, пс	t₀₁ = 35	t₀₂ = 2000	t₀₃ = 35
Измеренная длительность входного импульса t₁, пс	34	1989	35
Р мкВт	999,711	999,117	999,976

Исследуемый ВС	Волоконный световод 2
Заданная длительность входного импульса, пс	t₀₃ = 30
Измеренная длительность входного импульса t₁, пс	30
Р мкВт	999,607

3. С помощью переключателя типа ВС выбираем тип ВС1. Устанавливаем длительность входного оптического импульса t₀₁. Выбираем ширину спектра излучения источника Δf = 10 ГГц. Проводим измерения амплитуды P₂ и ширины t₂ выходных импульсов при различных длинах волн lисточника излучения (от 1250 до 1675 нм не менее 20 точек). Результаты занесли в табл. 3.

Повторяем измерения, установив длительность входного оптического импульса t₀₂. Результаты занесли в табл. 3.

Повторяем измерения, выбрав тип ВС2 и установив длительность входного оптического импульса t₀₃для двух вариантов. Результаты занесли в табл. 3.

Тип ВС	SF без ОН		Длина ВС, км			90		Длительность входного импульса, пс			35
Длина волны λ, нм	1250	1270	1290	1310	1330		1350	1370	1390	1410		1430	1450	1470
Мощность P₂, мкВт	0,354	0,673	1,127	1,817	2,362		2,534	2,151	1,857	2,26		2,238	2,103	1,944
Длительность импульса t₂, пс	42	38	35	35	35		40	45	52	60		67	77	91
Затухание a, дБ
Уширение импульса Δt, пс
Коэффициент затухания α, дБ/км
Хроматическая дисперсия D_hr, пс/(нм км)

Тип ВС	SF без ОН		Длина ВС, км		90			Длительность входного импульса, пс				35
Длина волны λ, нм	1490	1510	1530	1550		1570	1590		1610	1630	1650		1670
Мощность P₂, мкВт	1,767	1,58	1,382	1,173		0,955	0,735		0,52	0,325	0,166		0,062
Длительность импульса t₂, пс	97	107	120	121		142	153		163	181	188		199
Затухание a, дБ
Уширение импульса Δt, пс
Коэффициент затухания α, дБ/км
Хроматическая дисперсия D_hr, пс/(нм км)

Тип ВС	SF без ОН		Длина ВС, км			90		Длительность входного импульса, пс			2000
Длина волны λ, нм	1250	1270	1290	1310	1330		1350	1370	1390	1410		1430	1450	1470
Мощность P₂, мкВт	0,578	0,866	1,208	1,818	2,539		3,297	3,637	4,175	6,74		8,735	10	10
Длительность импульса t₂, пс	1997	2036	1993	1979	1994		1979	2011	1995	1974		1984	2005	1974
Затухание a, дБ
Уширение импульса Δt, пс
Коэффициент затухания α, дБ/км
Хроматическая дисперсия D_hr, пс/(нм км)

Тип ВС	SF без ОН		Длина ВС, км			90		Длительность входного импульса, пс				2000
Длина волны λ, нм	1490	1510	1530	1550	1570		1590	1610	1630	1650	1670
Мощность P₂, мкВт	13,922	15,229	16,078	16,28	15,657		14,082	11,555	8,309	4,882	2,063
Длительность импульса t₂, пс	1981	1980	1983	1960	1987		1972	1981	1974	2028	2065
Затухание a, дБ
Уширение импульса Δt, пс
Коэффициент затухания α, дБ/км
Хроматическая дисперсия D_hr, пс/(нм км)

Тип ВС	-NZDSF		Длина ВС, км			90		Длительность входного импульса, пс			35
Длина волны λ, нм	1250	1270	1290	1310	1330		1350	1370	1390	1410		1430	1450	1470
Мощность P₂, мкВт	0,036	0,047	0,041	0,106	0,171		0,175	0,045	0,021	0,299		1	1	2,837
Длительность импульса t₂, пс	122	122	79	110	110		105	101	89	93		78	70	73
Затухание a, дБ
Уширение импульса Δt, пс
Коэффициент затухания α, дБ/км
Хроматическая дисперсия D_hr, пс/(нм км)

Тип ВС	-NZDSF		Длина ВС, км			90		Длительность входного импульса, пс				35
Длина волны λ, нм	1490	1510	1530	1550	1570		1590	1610	1630	1650	1670
Мощность P₂, мкВт	3	3	7,896	10	10		10	10	6,75	3,05	0,93
Длительность импульса t₂, пс	59	56	53	45	40		34	34	37	42	50
Затухание a, дБ
Уширение импульса Δt, пс
Коэффициент затухания α, дБ/км
Хроматическая дисперсия D_hr, пс/(нм км)

Тип ВС	SFобычное		Длина ВС, км			120		Длительность входного импульса, пс			30
Длина волны λ, нм	1250	1270	1290	1310	1330		1350	1370	1390	1410		1430	1450	1470
Мощность P₂, мкВт	0,015	0,029	0,029	0,122	0,174		0,105	0,009	0,002	0,062		0,1	0,1	0,1
Длительность импульса t₂, пс	46	42	33	29	31		39	47	60	72		82	97	110
Затухание a, дБ
Уширение импульса Δt, пс
Коэффициент затухания α, дБ/км
Хроматическая дисперсия D_hr, пс/(нм км)

Тип ВС	SFобычное		Длина ВС, км			120		Длительность входного импульса, пс				30
Длина волны λ, нм	1490	1510	1530	1550	1570		1590	1610	1630	1650	1670
Мощность P₂, мкВт	0,1	0,1	0,1	0,1	0,098		0,073	0,048	0,027	0,011	0,003
Длительность импульса t₂, пс	123	139	155	166	182		197	215	232	239	267
Затухание a, дБ
Уширение импульса Δt, пс
Коэффициент затухания α, дБ/км
Хроматическая дисперсия D_hr, пс/(нм км)

4. По данным табл. 2 и 3 провели расчеты:

· затухания а

· коэффициента затухания a

· уширения оптического импульса Dt

· и хроматической дисперсии D_hr , считая, что полная ширина спектра сигнала равна ширине спектра источника излучения.

5. Построить графики зависимости коэффициента затухания a и хроматической дисперсии D_hrот длины волны l для заданных длительностей входных импульсов и типов ВС. Дать объяснения полученным результатам.

6. Для СВ2 на двух длинах волн 1310 и 1550 нм провести измерения

Информация о работе

ВУЗ:

Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича (СПбГУТ)

Предмет:

Физические основы оптических направляющих систем

Тип:

Отчеты по лабораторным работам

Категория:

Физика (Естествознание)

Размер файла:

188 Kb

Скачали:

Скачать файл

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Похожие материалы

Информация о работе