Способ передачи по многомодовым волоконным световодам коротких оптических импульсов

 

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.