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Parâmetros normalizados. Frequência normalizada Constante de Propagação Normalizada Contraste (abertura numérica)

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Modos de Propagação Numa Fibra Óptica. LP 17,16 (perfil constante) LP 28,5 (perfil variável)

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Apresentação em tema: "Parâmetros normalizados. Frequência normalizada Constante de Propagação Normalizada Contraste (abertura numérica)"— Transcrição da apresentação:

1 Parâmetros normalizados

2 Frequência normalizada Constante de Propagação Normalizada Contraste (abertura numérica)

3 Modos de propagação na Fibra

4 Equação característica Modos TE 0N Modos TM 0N

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6 Condições de corte Modos EH mN (m > 0) A condição de corte J m (U c ) = 0, U c = V c = x mN, mas excluindo a raíz nula x m1 > 0 Modos HE 1N A condição de corte J 1 (U c ) = 0, U c = V c = x 1N, agora a primeira raíz (nula) é válida, x 11 = 0 HE 11 é, portanto, o modo fundamental e tem frequência de corte nula (U c = V c = 0).

7 Os Modos TE e TM têm (aproxi.) a mesma equação de dispersão (modos aproxi. degenerados). Condição de corte No corte: W 0 J 0 (U) 0 U c = V c = x 0N, onde J 0 (x 0N ) = 0 (são as mesmas condições de corte da análise efectuada para Δ arbitrário) Teoria modal: Fibras ópticas com pequeno constraste (Δ<<1) a)Modos TE 0N Equação característica b) Modos TM 0N Equação característica

8 As soluções correspondentes ao sinal + associa-se aos modos EH e ao sinal – aos modos HE. a) Equação característica dos modos EH mN c) Modos híbridos (m>1) Para (Δ<<1), a equação característica toma a forma (nota-se que k z k 0 n 1 ) aproximada: Componentes de suporte: Condições de corte W 0, J m (U c ) = 0, U c = V c =x mN, excluíndo a raíz nula (U c = V c = 0) (condições de corte para o caso de Δ arbitrário)

9 Componente de suporte: Condição de corte: W 0 modos HE 1N J 1 (U c ) = 0, V c = U c = x 1N a primeira raíz x 11 = 0 (nula, V c = U c = 0) é válida b) Equações características dos modos HE mN Corresponde ao modo fundamental (frequência de corte nula) HE 11. (condições de análise efectuada para Δ arbitrário).

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12 Condições de corte

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14 Condições de corte: Excluíndo raízes nulas, incompatíveis com (a) As condições de corte para Δ arbitrários dependiam de Fazendo a aproximação do pequeno contraste,, recupera-se a condição agora deduzida Condições de corte modos HE mN (m >1) W 0, a equação característica aproximada assume a forma

15 Formação do Modo LP lN

16 Modos linearmente polarizados LP

17 + - Polarização Linear

18 Modos LP de uma fibra óptica

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20 Dispersão dos modos LP de uma fibra óptica

21 LP 17,16 (perfil constante) LP 28,5 (perfil variável)

22 Modo fundamental da fibra

23 Modo fundamental LP 01 Modo LP 01 único modo em regime unimodal Frequência de corte nula V C = U C = 0 Existe isolado na banda de frequências Equação característica Soluções aproximadas No intervalo 1.5 < V < < V < 2.405

24 Distribuição de potência na Fibra

25 Distribuição de potência na fibra óptica A potência transportada pela está distribuida no núcleo e na baínha Factor de confinamento de potência

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