В лабораторной работе предполагается проведение измерений для трех вариантов включения исследуемого ВС и оптических поводков в схему лабораторной установки. Это позволяет исключить погрешности, обусловленные временными задержками и затуханиями в оптических элементах лабораторной установки.
Полагаем, что для изготовления поводков и направленных ответвителей использовались идентичные ВС.
Схема подключения 1.
Для времени задержки входного импульса в схеме подключения 1 справедливо:
, (23)
где L1, L2, L3 - длины соответствующих поводков, км; L24, L67 - длины соответствующих плеч направленных ответвителей, км; Vg1 - скорость распространения света в поводках и направленных ответвителях.
Для затухания входного импульса справедливо:
, (24)
где a1 - коэффициент затухания для ВС, используемых в ОП1 - ОП3, НО1 и НО2, дБ; аpi - потери в i-том разъеме, дБ; а24 - потери разделения в НО1.
Для времени задержки выходного импульса в данной оптической схеме справедливо:
, (25)
где L и Vg - длина исследуемого ВС (км) и скорость распространения света в нем (км/с), L23, L57 - длины соответствующих плеч направленных ответвителей, км.
Для затухания выходного импульса справедливо:
, (26)
где a - коэффициент затухания исследуемого ВС, дБ/км; a23 - потери разделения в НО1.
Схема подключения 2.
Для времени задержки входного импульса можно записать:
. (27)
Затухание входного импульса в данной схеме определяется формулой:
. (28)
Время задержки выходного импульса в данной схеме можно определить по формуле:
. (29)
Затухание выходного импульса в данной схеме определяется формулой:
. (30)
Схема подключения 3.
Для времени задержки импульса в третьей схеме справедливо
. (31)
Затухание импульса можно определить по формуле:
. (32)
Определение длины ВС.
Рассмотрим разность t321 – t312. Из (18) и (20) с учетом (24) получим:
(33)
Отсюда путем очевидных преобразований получаем:
(34)
Определение затухания ВС.
В лабораторной работе Вы измеряете амплитуды входного и выходного импульсов в двух оптических схемах, т. е. величины:
(35)
где Um0 - амплитуда импульса, формируемого на выходе источника излучения.
Эти величины следует пересчитать в затухание:
. (36)
С учетом выражений (26), (28), (30), (32) получим:
Складывая полученные таким образом величины, получаем:
(37)
или, что то же самое:
(38)
Определение уширения импульса и межмодовой дисперсии ВС.
В лабораторной работе Вы измеряете длительности оптического импульса на входе t1 и выходе t2 ВС в двух оптических схемах. Уширение импульса можно определить по выражению:
. (39)
Межмодовая дисперсия определяется как уширение импульса на 1 км ВС, то есть может быть рассчитана по выражению:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.