Поляризационные эффекты при рэлеевском рассеянии света в оптических волокнах

• Автор: Трещиков, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 121 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Г лава 1. Обзор литературы
1.1 Накопление поляризационной модовой дисперсии в одномодовом световоде
1.1.1 ПМД в регулярном световоде
1.1.2 ПМД в нерегулярном световоде
1.1.3 ПМД в реальных линиях связи
1.2. Сравнительный анализ существующих методов измерения

1.2.1 Измерение ПМД по функции автокорреляции излучения
1.2.2 Измерение ПМД по разности групповых скоростей поляризационных мод
1.2.3 Нахождение ПМД по результатам измерения матрицы Джонса световода
1.3. Обсуждение возможности измерения ПМД методом поляри-
зационной рефлектометрии
Глава 2. Расчет поляризационных свойств и ПМД световода по
результатам рефлектометрических измерений
2.1 Вывод интегральной матрицы Джонса нерегулярного светово-

2.1.1 Зависимость отклика поляризационного рефлектометра от состояния поляризации излучения
2.1.2 Запись матрицы Джонса нерегулярного световода через интегральные параметры поляризационной анизотропии
2.1.3 Вывод вида сигнала поляризационного рефлектометра
для случая произвольной поляризации входного излучения
2.1.4 Расчет интегральных параметров поляризационной

анизотропии световода
2.1.5 Восстановление знака сдвига фаз.
2.2 Решение обратной задачи эллипсометрии световода с помощью формализма матриц Паули.
2.3 Расчет ТТМД световода.
2.3.1 Оценка ПМД по средней величине и длине корреляции
двулучепреломления световода
2.3.2 Расчет ПМД с помощью дифференциальной матрицы
Джонса.
2.3.3 Расчет ПМД по рефлектометрическим измерениям на
двух близких частотах Глава 3. Компьютерное моделирование ПМД.
3.1 Расчет поляризационных свойств и ПМД волокна для случая
регулярного световода.
3.2 Расчет двулучепреломления в модели волокна из трех фазовых
пластинок, развернутых относительно друг друга.
Глава 4. Исследование зависимости ПМД от длины световода методом поляризационной рефлектометрии.
4.1 Анализ методики экспериментального исследования ПМД.
4.1.1 Описание экспериментальной установки.
4.1.2 Устройство оптического рефлектометра.
4.1.3 Погрешность вследствие конечной ширины импульса рефлектометра.
4.1.4 Изготовление фазовой пластинки с задержкой А,/8.
4.2 Выбор параметров измерений.
4.3 Результаты эксперимента и их обсуждение.
4.3.1 Оценка ПМД по длине корреляции и средней величине

двулучепреломления световода
4.3.2 Расчет ПМД с помощью дифференциальной матрицы Джонса
4.3.3 Расчет ПМД по рефлектометрическим измерениям на
двух близких частотах
4.4 Схемы модернизации
5. Интерферометрические эффекты в оптических волокнах при
временной рефлектометрии
5.1 Расчет сигнала рефлектометра при наличии фазовой модуляции света
5.2. Эксперимент с серийным рефлектометром
5.3 Применения систем на основе интерференционных эффектов в
одномодовых световодах
Заключение
Список литературы

нии больших величин ПМД, так как с помощью интерферометра удается получить значительно большую оптическую разность хода и большее отношение сигнала к шуму чем с помощью монохроматора. Методика, основанная на измерении матрицы Джонса световода позволяет проводить измерения в световодах практически неограниченной длины, но более сложна в обработке и интерпретации результатов измерений.
1.3. Обсуждение возможности измерения ПМД методом поляризационной рефлектометрии.
Наряду с широко распространенными способами измерения ПМД, которые изложены выше, в последние годы предпринимаются попытки разработать способ оценки ПМД с помощью рефлектометрии [24,37- 39]. Такой интерес обусловлен широким применением рефлектометров на всех этапах от производства волокна до паспортизации оптической линии. Поляризационная дисперсия, как было показано выше, может существенно изменяться на всех промежуточных стадиях и ее сквозной контроль в перспективе представляется целесообразным. Достоинством рефлектометрической методики является также то, что она дает развертку вдоль длины волокна и позволяет локализовать дефект, кроме того для измерений требуется подключение только к одному концу линии.
Метод измерения ПМД в работе [24] основан на спектральном анализе сигнала поляризационного рефлектометра. Схема установки для поляризационной рефлектометрии изображена на Рис. 1.4.
В экспериментах использовался оптический рефлектометр АС)7140, имеющий минимальную ширину импульса 20 мкс. Для повышения отношения сигнал/шум в системе на выходе рефлектометра был