Оболочка

(а) многомодовое волокно со ступенчатым профилем показателя преломления

 

Излучающая мода

 

б) многомодовое волокно со градиентным профилем показателя преломления

Рисунок 4. Профили показателей преломления и моды,

распространяющиеся в многомодовых ОВ.

 

На рис. 1.,2.,3.и 4. графически представлены сечения многомодового (слева) и одномодового (справа) волокон. Важным в этих рисунках являются сравни­тельные размеры сердечников многомодового и одномодового волокон.

Обратите внимание на то, что внешний диаметр обоих типов волокон одинаков и составляет номинально 125 мкм. Однако существует огромная разница в диаметрах сердцевины: 50 мкм для многомодового волокна и 8,6— 9,5 мкм для одномодового волокна. На практике существуют и другие зна­чения диаметров многомодового волокна, наиболее используемым из них является 62,5 мкм.

Многомодовое волокно, с его относительно большой сердцевиной, допус­кает распространение по волокну нескольких или многих мод. Некоторые из этих мод могут распространяться в волокне на небольшие расстояния и потом исчезать; другие - могут распространяться на всю длину волокна. Характер многомодового распространения показан на рис. 2.4. Основная проблема возникает тогда, когда эти моды достигают удаленного приемни­ка.

б) Начальный импульс уширяется за счет модовой дисперсии

а)

Рисунок 5. Пути прохождения импульса по ОВ а) начальный импульс передаваемое от источника света, б) ошибочно принятый импульс на приеме за счет дисперсии

 

Рассмотрим импульс, прошедший по волокну некоторое расстояние. Этот импульс несет в себе световую энергию нескольких мод. Мода самого низ­кого порядка достигнет приемника быстрее всего. Остальные моды за счет задержки вносят свой вклад позднее. Прибывший импульс, составленный из компонентов, распространяющихся дольше, приводит к уширению при­бывшего вначале импульса, составленного из моды самого низкого порядка, как показано на рисунке 5. б).

Расши­ренный за счет дисперсии импульс двоичной займет и соседнюю битовую позицию, которая исходно долж­на быть двоичным 0. Возникает типичная битовая ошибка. Это упрощенное описание показывает вредное влияние дисперсии, взывающей межсимволь­ную интерференцию.

В этих условиях, при возрастании скорости передачи, когда ширина им­пульса становится все меньше, а влияние дисперсии все более губительным, уровень ошибок ВЕК на линии передачи достигает таких значений, что ста­новится совершенно неприемлемым.

Эта ситуация может быть сглажена или разрешена путем:

уменьшения длины передающей линии (сглаживание проблемы);

уменьшения скорости передачи (сглаживание или устранение проб­
лемы);

использования одномодового волокна (устранение модовой дисперсии)