Π—Π°ΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ курсовыС, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅, Ρ€Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚Ρ‹...
ΠžΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠ²Π°Ρ‚Π΅Π»ΡŒΠ½Ρ‹Π΅ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹ Π½Π° Π·Π°ΠΊΠ°Π·. НСдорого!

ДиспСрсия Π² оптичСском Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅

Π Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚ΠŸΠΎΠΌΠΎΡ‰ΡŒ Π² Π½Π°ΠΏΠΈΡΠ°Π½ΠΈΠΈΠ£Π·Π½Π°Ρ‚ΡŒ ΡΡ‚ΠΎΠΈΠΌΠΎΡΡ‚ΡŒΠΌΠΎΠ΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Ρ‹

ДиспСрсия Π² ΠΎΠΏΡ‚ичСском Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅ опрСдСляСтся трСмя основными Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΈ: Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ΠΌ скоростСй распространСния направляСмых ΠΌΠΎΠ΄, Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ свойствами оптичСского Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π° ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°, ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΠ½ΠΎ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½ΠΎ. Π’ ΡΠ²ΡΠ·ΠΈ с ΡΡ‚ΠΈΠΌ основными ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈ возникновСния диспСрсии ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ, с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ стороны, большоС число ΠΌΠΎΠ΄ Π² ΠΎΠΏΡ‚ичСском Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅ (мСТмодовая диспСрсия), Π° Ρ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ стороны… Π§ΠΈΡ‚Π°Ρ‚ΡŒ Π΅Ρ‰Ρ‘ >

ДиспСрсия Π² оптичСском Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅ (Ρ€Π΅Ρ„Π΅Ρ€Π°Ρ‚, курсовая, Π΄ΠΈΠΏΠ»ΠΎΠΌ, ΠΊΠΎΠ½Ρ‚Ρ€ΠΎΠ»ΡŒΠ½Π°Ρ)

ДиспСрсия Π² ΠΎΠΏΡ‚ичСском Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅ опрСдСляСтся трСмя основными Ρ„Π°ΠΊΡ‚ΠΎΡ€Π°ΠΌΠΈ: Ρ€Π°Π·Π»ΠΈΡ‡ΠΈΠ΅ΠΌ скоростСй распространСния направляСмых ΠΌΠΎΠ΄, Π½Π°ΠΏΡ€Π°Π²Π»ΡΡŽΡ‰ΠΈΠΌΠΈ свойствами оптичСского Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π° ΠΈ ΠΏΠ°Ρ€Π°ΠΌΠ΅Ρ‚Ρ€Π°ΠΌΠΈ ΠΌΠ°Ρ‚Π΅Ρ€ΠΈΠ°Π»Π°, ΠΈΠ· ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ ΠΎΠ½ΠΎ ΠΈΠ·Π³ΠΎΡ‚ΠΎΠ²Π»Π΅Π½ΠΎ. Π’ ΡΠ²ΡΠ·ΠΈ с ΡΡ‚ΠΈΠΌ основными ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½Π°ΠΌΠΈ возникновСния диспСрсии ΡΠ²Π»ΡΡŽΡ‚ΡΡ, с ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΉ стороны, большоС число ΠΌΠΎΠ΄ Π² ΠΎΠΏΡ‚ичСском Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅ (мСТмодовая диспСрсия), Π° Ρ Π΄Ρ€ΡƒΠ³ΠΎΠΉ стороны — Π½Π΅ΠΊΠΎΠ³Π΅Ρ€Π΅Π½Ρ‚Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ источников излучСния, Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚Π°ΡŽΡ‰ΠΈΡ… Π² ΡΠΏΠ΅ΠΊΡ‚Ρ€Π΅ Π΄Π»ΠΈΠ½ Π²ΠΎΠ»Π½ (хроматичСская диспСрсия).

МСТмодовая диспСрсия

На Π½Π°Ρ‡Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΌ этапС развития оптичСского Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π° Π½Π°ΠΈΠ±ΠΎΠ»Π΅Π΅ ΠΎΡ‰ΡƒΡ‚ΠΈΠΌΠΎΠΉ Π±Ρ‹Π»Π° мСТмодовая диспСрсия.

Основной ΠΏΡ€ΠΈΡ‡ΠΈΠ½ΠΎΠΉ возникновСния ΠΌΠ΅ΠΆΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΉ диспСрсии являСтся Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΡΡ‚ΡŒ Π³Ρ€ΡƒΠΏΠΏΠΎΠ²Ρ‹Ρ… скоростСй для Ρ€Π°Π·Π½Ρ‹Ρ… ΠΌΠΎΠ΄, Ρ€Π°ΡΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΡΡŽΡ‰ΠΈΡ…ΡΡ Π² ΡΠ²Π΅Ρ‚ΠΎΠ²ΠΎΠ΄Π΅ (рисунок 3.1). Π’ ΠΈΡ‚ΠΎΠ³Π΅ ΠΏΡ€ΠΈ ΠΎΡ‚ΠΏΡ€Π°Π²ΠΊΠ΅ ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠ³ΠΎ ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠ° Π½Π° ΠΏΡ€ΠΈΠ΅ΠΌΠ½ΠΎΠΌ ΠΊΠΎΠ½Ρ†Π΅ происходит Π½Π°Π»ΠΎΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΈΡ… ΠΈΠΌΠΏΡƒΠ»ΡŒΡΠΎΠ², ΠΏΠΎΡΠΊΠΎΠ»ΡŒΠΊΡƒ Π»ΡƒΡ‡ΠΈ ΠΎΠΏΠ°Π·Π΄Ρ‹Π²Π°ΡŽΡ‚ Π½Π° Ρ€Π°Π·Π½ΠΎΠ΅ врСмя. ΠžΠΏΠ°Π·Π΄Ρ‹Π²Π°Π½ΠΈΠ΅ опрСдСляСтся Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½Π΅ΠΌ распространСния Π»ΡƒΡ‡Π°, прямо ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹ΠΌ косинусу ΡƒΠ³Π»Π° падСния. Π’Π°ΠΊΠΈΠΌ ΠΎΠ±Ρ€Π°Π·ΠΎΠΌ, минимальноС врСмя ΡƒΡ…ΠΎΠ΄ΠΈΡ‚ Π½Π° Ρ€Π°ΡΠΏΡ€ΠΎΡΡ‚Ρ€Π°Π½Π΅Π½ΠΈΠ΅ Π»ΡƒΡ‡Π΅ΠΉ, ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€Ρ‹Π΅ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Ρ‰Π°ΡŽΡ‚ΡΡ ΠΏΠ°Ρ€Π°Π»Π»Π΅Π»ΡŒΠ½ΠΎ оси оптичСского Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π°.

МСТмодовая диспСрсия.

Рисунок 3.1 — МСТмодовая диспСрсия Богласно гСомСтричСской ΠΈΠ½Ρ‚Π΅Ρ€ΠΏΡ€Π΅Ρ‚Π°Ρ†ΠΈΠΈ распространСния оптичСских Π»ΡƒΡ‡Π΅ΠΉ ΠΏΠΎ ΠΎΠΏΡ‚ичСскому Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Ρƒ, врСмя распространСния Π»ΡƒΡ‡Π° зависит ΠΎΡ‚ ΡƒΠ³Π»Π° падСния ΠΈ ΠΎΠΏΡ€Π΅Π΄Π΅Π»ΡΠ΅Ρ‚ся Π²Ρ‹Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ.

ДиспСрсия Π² оптичСском Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅.

. (3.1).

ДиспСрсия Π² оптичСском Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅.
ДиспСрсия Π² оптичСском Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅.

Π’Π°ΠΊ ΠΊΠ°ΠΊ минимальноС врСмя распространСния оптичСского Π»ΡƒΡ‡Π° ΠΈΠΌΠ΅Π΅Ρ‚ мСсто ΠΏΡ€ΠΈ, Π° ΠΌΠ°ΠΊΡΠΈΠΌΠ°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠ΅ ΠΏΡ€ΠΈ (- критичСский ΡƒΠ³ΠΎΠ», ΠΏΡ€ΠΈ ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ происходит ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΎΠ΅ Π²Π½ΡƒΡ‚Ρ€Π΅Π½Π½Π΅Π΅ ΠΎΡ‚Ρ€Π°ΠΆΠ΅Π½ΠΈΠ΅), ΡΠΎΠΎΡ‚Π²Π΅Ρ‚ΡΡ‚Π²ΡƒΡŽΡ‰ΠΈΠ΅ ΠΈΠΌ Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΡ Π²Ρ€Π΅ΠΌΠ΅Π½ΠΈ распространСния ΠΌΠΎΠΆΠ½ΠΎ Π·Π°ΠΏΠΈΡΠ°Ρ‚ΡŒ ΠΊΠ°ΠΊ.

ДиспСрсия Π² оптичСском Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅.

. (3.2).

ДиспСрсия Π² оптичСском Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅.

. (3.3).

ΠžΡ‚ΡΡŽΠ΄Π° Π·Π½Π°Ρ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ ΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΉ диспСрсии Π±ΡƒΠ΄Π΅Ρ‚ Ρ€Π°Π²Π½ΠΎ.

ДиспСрсия Π² оптичСском Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅.

. (3.4).

ДиспСрсия Π² оптичСском Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅.

Из ΠΏΠΎΡΠ»Π΅Π΄Π½Π΅Π³ΠΎ выраТСния слСдуСт, Ρ‡Ρ‚ΠΎ мСТмодовая диспСрсия возрастаСт с ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ΠΌ Π΄Π»ΠΈΠ½Ρ‹ Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π°. Однако это справСдливо Ρ‚ΠΎΠ»ΡŒΠΊΠΎ для идСального Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π°, Π² ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠΌ взаимодСйствиС ΠΌΠ΅ΠΆΠ΄Ρƒ ΠΌΠΎΠ΄Π°ΠΌΠΈ отсутствуСт. Π’ Ρ€Π΅Π°Π»ΡŒΠ½Ρ‹Ρ… условиях диспСрсия становится ΠΏΡ€ΠΎΠΏΠΎΡ€Ρ†ΠΈΠΎΠ½Π°Π»ΡŒΠ½ΠΎΠΉ .

ВлияниС ΠΌΠ΅ΠΆΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΉ диспСрсии ΡƒΠ΄Π°Π»ΠΎΡΡŒ ΡƒΡΡ‚Ρ€Π°Π½ΠΈΡ‚ΡŒ ΠΏΡƒΡ‚Π΅ΠΌ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Ρ…ΠΎΠ΄Π° с ΠΌΠ½ΠΎΠ³ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²Ρ‹Ρ… свСтоводов Π½Π° ΠΎΠ΄Π½ΠΎΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²Ρ‹Π΅. Π­Ρ‚ΠΎ Π²Ρ‹Π·Ρ‹Π²Π°Π»ΠΎ сущСствСнноС ΡƒΠ²Π΅Π»ΠΈΡ‡Π΅Π½ΠΈΠ΅ пропускной способности Π»ΠΈΠ½ΠΈΠΉ связи. Π’Π΅Π΄ΡŒ Π·Π° ΡΡ‡Π΅Ρ‚ дСйствия ΠΌΠ΅ΠΆΠΌΠΎΠ΄ΠΎΠ²ΠΎΠΉ диспСрсии Π² ΠΎΠΏΡ‚ичСском Π²ΠΎΠ»ΠΎΠΊΠ½Π΅, Π΄Π»ΠΈΠ½Π° ΠΊΠΎΡ‚ΠΎΡ€ΠΎΠ³ΠΎ составляСт ΠΎΠΊΠΎΠ»ΠΎ 1 ΠΊΠΌ, ΡΠΊΠΎΡ€ΠΎΡΡ‚ΡŒ ΠΏΠ΅Ρ€Π΅Π΄Π°Ρ‡ΠΈ ΠΈΠ½Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΠ°Ρ†ΠΈΠΈ ограничиваСтся сотнями ΠΌΠ΅Π³Π°Π±ΠΈΡ‚ Π² ΡΠ΅ΠΊΡƒΠ½Π΄Ρƒ. [4].

ΠŸΠΎΠΊΠ°Π·Π°Ρ‚ΡŒ вСсь тСкст
Π—Π°ΠΏΠΎΠ»Π½ΠΈΡ‚ΡŒ Ρ„ΠΎΡ€ΠΌΡƒ Ρ‚Π΅ΠΊΡƒΡ‰Π΅ΠΉ Ρ€Π°Π±ΠΎΡ‚ΠΎΠΉ