 |
В многомодовом оптоволокне , оправка обертывание является методом , используемый для предпочтительного режима затухает высокий порядок мощности распространяющегося оптического сигнала . Следовательно, если волокно передает значительную энергию в затронутых модах, модальное распределение изменится.
Цилиндрическая обертывание стержня состоит из заданного числа витков волокна на оправку заданного размера, в зависимости от характеристик волокна и желаемого модального распределения. Он применяется в тестах характеристик оптической передачи для создания определенного распределения мощности мод или для предотвращения распространения многомодовых сигналов в одномодовом оптоволокне. Если запускающее волокно полностью заполнено перед намоткой оправки, моды более высокого порядка будут удалены, оставив только моды более низкого порядка. Если вводное волокно недостаточно заполнено, например, в результате возбуждения от лазерного диода или краевого светодиода , это не повлияет на распределение мощности мод или измерения потерь.
В многомодовом волокне наматывание оправки используется для устранения эффекта «переходных потерь», тенденции мод высокого порядка испытывать более высокие потери, чем моды более низкого порядка. Числовое сложение (в децибелах) измеренных потерь в нескольких сегментах и / или компонентах волокна дает завышенную оценку потерь в объединенном наборе, если каждый сегмент или компонент был измерен с полным распределением мощности в моде.
При измерениях одномодового оптического волокна он используется для обеспечения истинного одномодового распространения на длинах волн, близких или меньших теоретической длины волны отсечки, при которой может существовать значительная мощность в группе мод более высокого порядка. При таком использовании его обычно называют фильтром режима высокого порядка (HOMF).
В конечном итоге влияние наматывания оправки на оптические измерения зависит от распределения мощности распространяющейся моды. Дополнительный механизм потерь не действует, если в затронутых режимах не присутствует мощность.
Принцип работы
Эффект физического изгиба оптического волокна вокруг цилиндрической формы заключается в небольшом изменении эффективного показателя преломления в изогнутой области, что локально уменьшает эффективный модовый объем волокна. Это приводит к тому, что оптическая мощность в модах наивысшего порядка становится неуправляемой или настолько слабо направляемой, что переводится в несвязанное состояние, поглощается покрытием волокна или полностью выбрасывается из волокна. Практический эффект обертывания оправки заключается в ослаблении оптической мощности, распространяющейся в модах высшего порядка. На моды более низкого порядка это не влияет, они не испытывают ни увеличения потерь, ни преобразования в другие режимы (смешение мод).
Определение соответствующих условий наматывания оправки
Диаметр оправки и количество витков выбираются таким образом, чтобы исключить определенные режимы воспроизводимым образом. Опытным путем было замечено, что более 5 полных витков на 360 градусов создают небольшие дополнительные потери, поэтому обычно указывается от 3 до 5 витков. Диаметр оправки влияет на то, как далеко в модовом объеме происходит модальное развязывание. Экспериментально строят график передаваемой мощности от намотанного волокна, в котором возбуждено однородное модальное распределение мощности, как функцию диаметра оправки, поддерживая постоянное количество витков. Это показывает ступенчатое уменьшение передаваемой мощности по мере уменьшения диаметра, где каждый шаг является точкой, в которой оправка начинает влиять на группу мод следующего более низкого уровня. Для лучшей воспроизводимости измерений следует выбрать диаметр, не близкий к такому переходу,хотя это может быть невозможно, если измерения должны выполняться в диапазоне длин волн. Общий объем моды в волокне зависит от длины волны, поэтому диаметр оправки, при которой происходят групповые переходы мод, будет изменяться с длиной волны.
См. Также
Внешние ссылки
Эта статья включает материалы, являющиеся общественным достоянием, из документа Управления общих служб : «Федеральный стандарт 1037C» .
