Разработка алгоритма восстановления профиля показателя преломления многомодового оптического волокна по диаграмме дифференциальной модовой задержки

• Автор: Яблочкин, Константин Александрович
• Шифр специальности: 05.12.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА Е ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ГРАДИЕНТНОГО ПРОФИЛЯ ПОКАЗАТЕЛЯ

ПРЕЛОМЛЕНИЯ МНОГОМОДОВЫХ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН

ЕЕ Обзор методов измерений параметров профилей показателя преломления

1.2. Экспериментальные исследования градиентного профиля показателя преломления

1.3. Разработка модели градиентного профиля показателя преломления на базе набора типовых функций
1.4. Выводы
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ВЫЧИСЛЕНИЙ ПРИБЛИЖЕННЫХ ОЦЕНОК ГРУППОВОГО ВРЕМЕНИ ЗАПАЗДЫВАНИЯ НАПРАВЛЯЕМЫХ МОД ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН
2.1. Общие проблемы анализа многомодовых оптических волокон
2.2. Метод смешанных конечных элементов
2.3. Метод приближения Гаусса в общей форме
2.4. Аналитическое решение на основе метода приближения Гаусса для частных примеров профиля показателя преломления
2.4.1. Профиль показателя преломления, описываемый функцией Гаусса
2.4.2. Ограниченный параболический профиль показателя преломления
2.4.3. Эквивалентный профиль показателя преломления
2.5 Вычисление группового времени запаздывания направляемых
мод оптических волокон
2.6. Выводы

ГЛАВА 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ МНОГОМОДОВЫХ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН ИСТОЧНИКОМ одномодового
ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
З.Е Модель возбуждения многомодовых оптических волокон лазерным источником оптического излучения с учетом рассогласований на вводе
3.2. Исследование условий возбуждения многомодового оптического волокна
3.3. Исследование условий равномерной засветки
3.3.1. Коэффициент связи мод на стыке, выполненном с осевым рассогласованием
3.3.2. Коэффициенты связи мод на стыке, выполненном с угловым рассогласованием
3.3.3. Ввод оптического излучения через одномодовое оптическое волокно с увеличенным диаметром пятна моды
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЭКВИВАЛЕНТНОГО ПРОФИЛЯ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ МНОГОМОДОВЫХ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН ПО ДИАГРАММАМ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ МОДОВОЙ ЗАДЕРЖКИ
4.1. Основные требования к алгоритму восстановления
4.2. Выбор и обоснование целевой функции и метода оптимизации
4.3. Алгоритм восстановления эквивалентного профиля показателя преломления
4.3.1. Описание алгоритма восстановления эквивалентного профиля показателя преломления
4.3.2. Апробация алгоритма восстановления на эталонных примерах
4.4 Апробация модели восстановленного эквивалентного профиля многомодового оптического волокна

4.4.1. Методика измерения отклика импульса
4.4.2. Методика обработки
4.4.3. Экспериментальное подтверждение
4.5 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

МОВ категорий ОМЗ и ОМ4 приближаются к нему с достаточно высокой точностью. Это позволяет увеличить быстродействие за счет ограничения универсальности.
Естественно предположить, что для описания эквивалентного профиля, учитывающего отличия профилей МОВ от идеального степенного «-профиля и близкого к нему по форме, может быть использована модель, для которой существуют приближенные аналитические решения. В данной диссертационной работе рассмотрена модель возмущенного ограниченного параболического профиля показателя преломления оптического волокна, учитывающая характерные дефекты профилей промышленных образцов МОВ. Так провал или пик по оси волокна можно описать при помощи функции Гаусса, а отклонение формы профиля от идеального степенного а-профиля в средней зоне - ограниченным параболическим профилем показателя преломления ОВ (рис. 1.9).
Г, мкм
Рис. 1.9. Пример модели возмущенного ограниченного параболического профиля показателя преломления МОВ Модель возмущенного ограниченного параболического профиля показателя преломления предложено в центральной области МОВ описывать суммой функции Гаусса и полинома, переменной которого является квадратичная функция, а на периферии - константой: