Parâmetros normalizados

Apresentação em tema: "Parâmetros normalizados"— Transcrição da apresentação:

1 Parâmetros normalizados

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

3 Modos de propagação na Fibra

4 Equação característica
Modos TE0N Modos TM0N

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6 Condições de corte Modos EHmN (m > 0) A condição de corte Jm (Uc) = 0, Uc = Vc = xmN , mas excluindo a raíz nula xm1 > 0 Modos HE1N A condição de corte J1 (Uc) = 0, Uc = Vc = x1N, agora a primeira raíz (nula) é válida, x11 = 0 HE11 é, portanto, o modo fundamental e tem frequência de corte nula (Uc = Vc = 0).

7 Teoria modal: Fibras ópticas com pequeno constraste (Δ<<1) Modos TE0N Equação característica b) Modos TM0N Equação característica Os Modos TE e TM têm (aproxi.) a mesma equação de dispersão (modos aproxi. degenerados). Condição de corte No corte: W → 0 J0 (U) → 0 Uc = Vc = x0N, onde J0 (x0N) = 0 (são as mesmas condições de corte da análise efectuada para Δ arbitrário)

8 Modos híbridos (m>1)
Para (Δ<<1), a equação característica toma a forma (nota-se que kz ≈ k0 n1) aproximada: As soluções correspondentes ao sinal + associa-se aos modos EH e ao sinal – aos modos HE. a) Equação característica dos modos EHmN Componentes de suporte: Condições de corte W → 0, Jm(Uc) = 0, Uc = Vc =xmN, excluíndo a raíz nula (Uc = Vc = 0) (condições de corte para o caso de Δ arbitrário)

9 b) Equações características dos modos HEmN
Componente de suporte: Condição de corte: W → 0 modos HE1N J1 (Uc) = 0, Vc = Uc = x1N a primeira raíz x11 = 0 (nula, Vc = Uc = 0) é válida Corresponde ao modo fundamental (frequência de corte nula) HE11. (condições de análise efectuada para Δ arbitrário).

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12 Condições de corte

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14 Condições de corte modos HEmN (m >1) W → 0, a equação característica aproximada assume a forma 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

15 Formação do Modo LPlN

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 LP17,16 (perfil constante) LP28,5 (perfil variável)

22 Modo fundamental da fibra

23 Equação característica Soluções aproximadas
Modo fundamental LP01 Modo LP01 único modo em regime unimodal Frequência de corte nula VC = UC = 0 Existe isolado na banda de frequências Equação característica Soluções aproximadas No intervalo 1.5 < V < 2.5 0 < 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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