Способ передачи по многомодовым волоконным световодам коротких оптических импульсов Советский патент 1989 года по МПК G02B6/02 

Изобретение относится к волоконной оптнке и может быть использовано для переда чи 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- ньми а тем более контролировать по длине и сечению волоконного световода величины MajfOiK концентраций легирующих присадок, вводимых в жилу волоконного световода, а также величину диаметра жилы волоконного световода, что приводит к искажениям .при .. передаче информации.

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

00

t

,1-2( 5 ).

сд

00

где п - показатель преломления на

расстоянии от оси г;

п - максимальный показатель преломления на расстоянии от оси г;

п - максимальный показатель преломления;

, Д - относительная разность показателей преломления между жилой и

оболочкой;

oi - параметр, описывакиций профиль . При таком профиле жилы меридиональные лучи распространяются в волоконном световоде по синусоидальным, траекториям, выравнивающим групповые скорости различных мод, что уменьша ет величину межмодовой дисперсии. Недостатком данного способа является сложность вьшолнения закона параболического распределения показателя преломления.в жиле волоконног световода в процессе вытяжки. Цель изобретения - упрощение техг нологии изготовления световода. Указанная цель достигается тем, что в способе передачи по многомодоBbw волоконным световодам коротких оптических импульсов, основанном, на создании в сечении жшш волокна пара болического профиля -распределения показателя, преломления, используют световод со ступенчатым профилем показателя преломления, а мощность оптического излучения в направлении ос волокна увеличивают до появления в результате нелинейных явлений повышенной концентрации излучения в при осевой зоне жилы волокна. Рассмотрим сущность данного спосо 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 дааметром 150 мкм. При сравнительно небольших значениях мощности излучения оно равномерно заполняет сечение жилы волокна. При увеличении мощности показатель преломления жилы первом приближении возрастает при росте напряженности поля светоВО.Й волны Е по закону n,,no+nilEl , где Пд - показатель преломления жилы при малой интенсивности оптического излучения; - 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, Тако 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 дешевьк многомодовых световодов со ступенчатым профилем показателя преломления,, по которым при уровнях мощности ниже указанных в данном способе короткие импульсы ра спространяться на значительные расстояния не могут./

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.