Способ передачи по многомодовым волоконным световодам коротких оптических импульсов

Способ передачи по многомодовым волоконным световодам коротких оптических импульсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ПО МНОГОМОДОВЫМ ВОЛОКОННЫМ СВЕТОВОДАМ КОРОТКИХ ОПТИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ, основанный на создании в сечении жилы волокна параболического профиля распределения показателя преломления, отличающийс я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления световода, используют многомодовый световод, изготовленный со ступенчатым профилем показателя преломления , а мощность оптического излучения в направлении оси волокна увеличивают до появления в результате нелинейных явлений повышенной концентрации излучения в приосевой зоне жилы волокна.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

/ (so 4 С 02 В 6/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 3504876/18-10 (22) 28, 10.82 (46) 30.10.89. Бюл. У 40 (72) 3.В. Нестерова, И.В. Александров, А.А. Полницкий, В.В. Соловьев и Д.К. Саттаров (53) 535.8)3(088.8) (56) Х.-Г.-Унгер. Планарные и воло конные оптические "волноводы.-М., Мир, 1980. .Получение веществ для волоконной оптики.-Межвузовский сборник, изд.

Горьковского университета, 1980. (54)(57) СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ПО МНОГОМОДОВЫМ ВОЛОКОННЫМ СВЕТОВОДАМ КОРОТИзобретение относится к волокон.ной оптике и может. быть использовано для передачи информации по оптичес-кому лучу.

Известен способ передачи коротких оптических импульсов по волоконным световодам, основанный на уменьшении диаметра световедущей жилы волоконного световода, а также на уменьшении разности показателей преломления жилы и оболочки..

Недостатком такого способа является невозможность выдержать постоян- ными, а тем более контролировать по длине и сечению волоконного световода величины малых концентраций легирующих присадок, вводимых в жилу волоконного световода, а также величи\ ну диаметра милы волоконного.световода, что приводит к .искажениям .при,. передаче информации.

„„SU„„ I 085397 A1

КИХ ОПТИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ, основанный на создании в сечении жилы волокна параболического профиля распределения показателя преломления, отличающийся тем, что, с -целью упрощения технологии изготовления световода, используют многомодовый световод, изготовленный со ступенчатым профилем показателя преломления, а мощность оптического из-. лучения в направлении оси волокна увеличивают до появления в результате нелинейных явлений повышенной концентрации излучения в приосевой зоне жилы волокна.

Известен также способ передачи по многомодовым волоконным световодам коротких оптических импульсов путем задания параболического профи- фиаб ,ля показателя преломления жилы волокна в соответствии с формулой - Об

1 .P2 ())2 4л

I где n — - показатель преломления на

М расстоянии от оси r CO

n — максимальный показатель пре- 4 ) ломления на расстоянии от оси г;

n — максимальный показатель преломления; — относительная разность пока- р зателей преломления между жилой и . оболочкой; о(— параметр, описывающий профиль. Прн таком профиле жилы меридиональные лучи распространяются в волоконном световоде по синусоидальным, траекториям, выравнивающим групповые

l 085397

Редактор N. Ленина Техред М,Моргентал Корректор С.Черни

Заказ 8029 Тираж 514 Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г,.ужгород, ул. Гагарина,101 скорости различных мод, что уменьшает величину межмодовой дисперсии.

Недостатком данного способа является сложность выполнения закона параболического распределения показателя преломления в жиле волоконного световода в процессе вытяжки.

Цель изобретения — упрощение тех-. нологии изготовления световода, указанная цель достигается тем, что в способе передачи по многомодовым волоконным световодам коротких оптических импульсов, основанном,на создании в сечении жилы волокна пара- 15 болического профиля распределения показателя преломления, используют световод со ступенчатым профилем показателя преломления, а мощность оптического излучения в направлении оси20 волокна увеличивают до появления в результате нелинейных явлений повышенной концентрации излучения в приосевой зоне жилы волокна.

Рассмотрим сущность данного спосо-25 ба, Пусть в многомодовое волокно со ступенчатым профилем показателя преломления жилы вводится пучок лазерного излучения, например, от алюмоиттриевого лазера. В качестве волокна может быть использовано волокно с кварцевой жилой диаметром 50 мкм и кварцевой отражающей оболочкой диаметром 150 мкм. При сравнительно небольших значениях мощности излучения оно равномерно заполняет сечение жилы волокна. Прн увеличении мощности показатель преломления жилы. пж в первом приближении возрастает при росте напряжениости поля световой волны Е по закону п по+и ) Е l где n — показатель преломления жилы при малой интенсивности оптического излучения; и Д Е вЂ” нелинейная добавка к.показателю преломления.

Известно, что в таком случае наблюдается явление самофокусировки излучения, приводящее к созданию.в сечении среды,- в которой распространяется излучение, параболического профиля распределения показателя преломления. Такой профиль приводит к выравниванию групповых .скоростей мод, что и позволяет распространяться по волокну коротким (до единиц пикосекунд) оптическим импульсам на расстояния до сотен метров аналогично тому, как это происходит в световодах типа градан.

Эффективность от применения данного способа заключается в возможности использования для передачи на значительные расстояния коротких импульсов вместо световодов типа градан более простых в технологическом отношении и более дешевых многомодовых световодов со ступенчатым профилем показателя преломления,, по которым при уровнях мощности ниже укаэанных в данном способе короткие импульсы распространяться на значительные расстояния не могут.