Рисунок 1.3 – Типичное распределение электрического поля мод пленочного оптического волновода

Расчёт для m=2

=-0.065

=-0.19

=-0.58



=-0.45

=0.52

=1

=0.52

=-0.45

=-0.99

=-0.58

=-0.19

=-0.065



Рисунок 1.4 – Типичное распределение электрического поля мод пленочного оптического волновода

Расчет для m=3

=0.2

0.4

0.8

---

Рисунок 1.5 – Типичное распределение электрического поля мод пленочного оптического волновода

II часть. Расчет полоскового направленного ответвителя.

По предварительным данным параметров сред, используемых для изготовления направленного ответвителя, согласно вашему варианту из табл.2.1, а также параметров оптического излучения (табл.2.2.), рассчитать:

1. 
   Поперечные размеры волноводов d_x и d_y. Заполнить табл.2.3. При расчетах воспользоваться результатами, а также дидактическими материалами из I части данного пособия.
   
2. 
   Коэффициент связи между волноводами С. Заполнить табл.2.3.
   
3. 
   Рассчитать нормированные зависимости уровней оптических мощностей на выходах направленного ответвителя от длины связи z между модами начиная от 0 мкм до (0.8/С) мкм с шагом (0.08/С) мкм. Заполнить табл.2.4 и нарисовать зависимости P₁/P₀и P₂/P₀ от z.
   
4. 
   Длину связи L между модами, при которой коэффициент деления по мощности соответствует заданной в табл.2.2 величине. Заполнить табл.2.3.
   
5. 
   Длину связи между модами L₀/2, когда на выходе направленного ответвителя уровни оптической мощности равны (делитель мощности).
   

Нарисовать в поперечном сечении область связанных волноводов с указанием всех конструктивных размеров (см.рис.2.4).

Решение:

n1	n2	n0	2a		my	mx
1,6	1,5	1,0	0,8 dy	1,1	4	1	40

Таблица 2.1 – Исходные данные.

Параметр	dx	dy	C	L	L0/2
Ед. измерения	0,987 мкм	3,8 мкм	971,11 1/м	700 мкм	800 мкм

Таблица 2.2 – Рассчитанные параметры.

1. 
   Исходя из данных I части, d_y=3,8 мкм.
   

---

2а = 0,8*d_y

2а = 0,8*3,8 мкм = 3,04 мкм

2. 
   Найдем d_x, приняв V= :
   

, выразим d_x

3. 
   Найдем коэффициент связи между волноводами С:
   

4. 
   Рассчитаем нормированные зависимости уровней оптических мощностей на выходах направленного ответвителя от длины связи z между модами:
   

(2.21)

(2.22)

z	0
P1/P0	1	0,99	0,97	0,94	0,9	0,85	0,79	0,72	0,64	0,56	0,48	0,3	0,13
P2/P0	0	0,006	0,03	0,06	0,1	0,15	0,21	0,28	0,36	0,43	0,51	0,71	0,87

---

1



0.97

0.94

0.9

0.85

0.79

0.72

0.64

0.56

0.48

0.3

0.13

0

0.006

0.03

0.06

0.1

0.15

0.21

0.28

0.36

0.43

0.51

0.71

0.87



Рис. 2.1 Зависимости P₁/P₀и P₂/P₀ от z.

5. 
   Длина связи L между модами, при которой коэффициент деления по мощности соответствует заданной в табл.2.1 величине:
   

L = 700 мкм

6. 
   Длина связи между модами L₀/2, когда на выходе направленного ответвителя уровни оптической мощности равны (делитель мощности):
   

L₀/2 = 800 мкм

---

Рис. 2.2 Поперечное сечение в области связи волноводов направленного

ответвителя – а; распределение оптического поля – б.

III часть. Расчет характеристических параметров одномодовых оптических волокон.

Используя заданные параметры материала для сердцевины оптического волокна со ступенчатым профилем показателя преломления, согласно вашему варианту из табл.3.1 (состав стекла, коэффициенты Селмайера), а также радиуса сердцевины, согласно вашему варианту из табл.3.2, определить:

1. 
   Показатель преломления для сердцевины волокна с помощью формулы Селмайера. Заполнить табл.3.3. Нарисовать зависимость показателя преломления от длины волны в диапазоне от 0,8 до 1,6 мкм с шагом 0,2 мкм.
   
2. 
   Групповой показатель преломления для сердцевины волокна. Заполнить табл.3.3. Нарисовать зависимость группового показателя преломления от длины волны в диапазоне от 0,8 до 1,6 мкм с шагом 0,2 мкм.
   
3. 
   Коэффициент удельной материальной дисперсии волокна. Заполнить табл.3.3. Нарисовать зависимость удельной материальной дисперсии волокна от длины волны (в единицах измерения пс/(нм*км)) в диапазоне от 0,8 до 1,6 мкм с шагом 0,2 мкм.
   
4. 
   Коэффициент удельной волноводной дисперсии волокна в предположении, что волокно работает в одномодовом режиме. Заполнить табл.3.3. Нарисовать зависимость удельной волноводной дисперсии волокна от длины волны (в ед. измерения пс/(нм*км)) в диапазоне от 0,8 до 1,6 мкм с шагом 0,2 мкм.
   
5. 
   Коэффициент удельной хроматической дисперсии волокна. Заполнить табл.3.3. Нарисовать зависимость удельной хроматической дисперсии волокна от длины волны (в ед. измерения пс/(нм*км)) в диапазоне от 0,8 до 1,6 мкм с шагом 0,2 мкм.
   
6. 
   Найти длину волны, при которой хроматическая дисперсия минимальная.
   

Решение:

Материал	S1	S2	S3	λ1, мкм	λ2, мкм	λ3, мкм	а, мкм
	0,695	0,453	0,712	0,061	0,120	8,657	5

---

Смотрите также файлы

• 12 месяцев. Первоначальные инвестиции будут равны 2 530 000.docx

• Инструкция по выполнению работы Экзаменационная работа состоит из двух частей, включающих в себя 24 задания. Часть 1 содержит 17 заданий с кратким ответом, часть 2 содержит 7 заданий с развёрнутым ответом.docx

• Литература, используемая при проведении занятия практическое пособие мчс россии Оказание первой помощи пострадавшим.doc

• 4 Подведомственность и подсудность гражданских дел.doc

• Практическая работа 1 Определение класса опасности опасного производственного объекта.docx