Граничные частоты

Граничная частота - это частота, когда мода уже не может связывается с областью сердцевины волокна. Эти условия могут быть определены из условия w²→0. Некоторые из этих условий для низших мод можно оценить из следующей таблицы.

Таблица 1

Условия для определения граничных частот для некоторых мод малого порядка.

Разрешенный интервал для параметра распространения β;, как это указывалось выше, лежит в интервале n ₂ k = k ₂≤ β;≤ k ₁= n ₁ k, где k =2π/ λ; – волновое число.

Важным параметром, связанным с частотным ограничением распространения световых волн в оптоволокне является нормализованная частота V (также V -число или V -параметр), определенный как

. (102)

V -параметр определяет число мод существующих в оптоволокне. Число мод, которые могут существовать в оптоволокне как функция от V, могут быть выражены в терминах нормализованной константы распространения b:

. (103)

рис.22. Зависимость b от V.

Зависимость b как функция V показана на рис.22 для первых наименьших мод. Из рисунка видно, что моды существуют только для тех V, которые превосходят некоторое предельное значение. Моды затухают, когда β;/ k = n ₂. При этом у моды HE ₁₁ не может существовать частота отсечки и исчезает только при стремлении диаметра сердцевины к нулю. Отсутствие частоты отсечки для гибридной HE ₁₁ моды является тем принципом, на котором базируется технология изготовления оптического волокна. Произвольно выбирая значения a, n ₁ и n ₂ таким образом, чтобы выполнялось неравенство

, (104)

мы обеспечиваем выполнение условий для обеспечения одномодового режима (J ₀=0). При этом все моды, за исключением HE ₁₁ затухают.