Поляризационная модовая дисперсия (ПМД) и методы компенсации дисперсии.

Поляризационно-модовая дисперсия. Причина возникновения ПМД это некруглость профиля сердцевины одномодового волокна. В идеальном волокне вектора поляризации распространяются с одинаковой скоростью. В неидеальном волокне:

,где – это задержка между импульсом на выходе

,где –усреднение по функции распределения Максвелла.

– максимальное отклонение, это случайная величина, которая описывается распределением Максвелла. Возникает из-за: двойного лучепреломления, анизатропии.

Методы борьбы: Контроль поляриз. при сварке; исп. спец. волокон, кот. поддерживают сост. поляризации.

Факторы, приводящие к анизатропии: несовершенство заводского процесса вытяжки волокна; скрутка волокон при изготовлении; изгибы ОК; механич. деформация. Динамич.: вариация темп. окруж. среды для кабелей пролож. в грунт; ветровые нагрузки; деформ. в следствии оледенения.

Влияние ПМД возрастает с: увелич. скорости каналов; увелич. длины рег. участка; увелич числа каналов

Типичное значение ПМД для различных компонент ВОСП:

Методы компенсации дисперсии:

1) Волокно, которое компенсирует дисперсию DCF.Дисперсия накапливается с ростом длины линии, поэтому к таким линиям добавляют волокно с коэффициентом дисперсии с противоположным знаком: . Такое волокно имеет большое затухание, поэтому его длина должна быть как можно короче:

, где – длина реальной линии, – дисперсионный параметр работающего волокна, – дисперсионный параметр волокна DCF.

Среднее значение потерь от компенсатора дисперсии DCF составляет от 0,4÷1 дБ/км.

2) Использование в волокне сформированной в волокне дифракционной чирп-решетки Брэгга. Здесь оптоволоконная решетка Брэгга работает, как оптический фильтр, благодаря существованию полосы задержки, которая зависит от периода дифракционной решетки и индекса моды. В таких решетках оптический период изменяется линейно, по длине решетки. Т.к. Брэгговская длина волны также меняется по длине решетки, то различные частотные компоненты падающего импульса, отражаются от различных точек вдоль решетки. При использование стандартного волокна работающего в третьем окне прозрачности (1550 нм), высокочастотной составляющей распространяется быстрее, чем низкочастотная. Поэтому, если рассмотреть факт увеличения Брэгговской длины волны при движении вдоль решетки, можно отметить, что низкочастотная составляющая должна двигаться дальше вдоль решетки, прежде чем испытывать отражение. Таким образом, низкочастотная составляющая испытывает большую задержку.