Распределение равновесного режима

Равновесное модовое распределение [мощности] света, распространяющегося в оптическом волноводе или волокне , представляет собой распределение света, которое больше не меняется в зависимости от длины волокна или от входного модального возбуждения. Это явление требует, чтобы в волокне происходила как фильтрация мод, так и смешивание мод, чтобы создать состояние, которое не зависит от распределения мощности мод, создаваемого источником света. На расстояниях распространения, превышающих равновесную длину, внутримодальные искажения импульса увеличиваются (полоса пропускания уменьшается) как квадратный корень из длины.

Термин «равновесная длина» иногда используется для описания распределения стационарных мод, то есть длины многомодового оптического волокна, необходимой для достижения статического распределения мод при определенных условиях возбуждения. Равновесная длина, строго говоря, является самой длинной такой длиной, поскольку она является результатом широко варьирующегося диапазона входного возбуждения. Другими терминами для равновесной длины являются равновесная длина связи и длина равновесного распределения мод .

Распределение равновесной моды [мощности] наблюдалось в первых многомодовых системах передачи на расстояниях распространения всего несколько сотен метров. Однако по мере совершенствования производства волокон мельчайшие размерные и структурные изменения волноводов, вызывающие смешение мод, значительно сократились. Длина волокна, необходимая для достижения истинного равновесия, в настоящее время намного превышает длину практических многомодовых систем передачи, что делает этот термин фактически устаревшим.

В отсутствие сильного смешения мод фильтрация мод высокого порядка является основным оставшимся механизмом потенциального изменения распределения мощности входной моды. Если хорошо ориентированный лазер является оптическим источником, распределение мощности мод сильно концентрируется в модах низшего порядка и практически не меняется с расстоянием из-за отсутствия смешивания мод. Если используется оптический источник, который переполняет волокно, только группа управляемых мод самого высокого порядка испытывает избыточное затухание, и в результате распределение мощности мод становится слегка фильтрованным. ( Обертка оправки является жизнеспособным методом искусственного создания этого состояния.) Такое распределение мощности моды является стационарным; ни один из них не меняется с длиной волокна, но равновесия не существует в любом случае, поскольку распределения остаются зависимыми от распределения входной мощности.

См. также

Ссылки

В этой статье использованы общедоступные материалы из Федеральный стандарт 1037C . Управление общего обслуживания . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г. (в поддержку MIL-STD-188 ).