Глущенко А.Г., Головкина М.В. Физические основы волоконной оптики (2009), страница 21

Одна мода вволокне будет распространяться при выполнении условия V < 2,405 , где V - нормированная частота.Относительная разность показателей преломления Δ опреn − n2, где n1 - показательделяется по формуле Δ = 1n1преломления сердцевины, n 2 - показатель преломленияоболочки.Параксиальные лучи - это лучи, распространяющиеся подочень малыми углами к выбранной оси.Перестановочная двойственность уравнений Максвелла заключается в том, что если рассматривать уравненияМаксвеллавкомплекснойформест& m = i ω ε 0 ε& E& m + j m , при& m = − i ωμ μ0 H& m , rot Hrot Eотсутствии сторонних токов, то замена εε 0 → μμ 0 ,μμ 0 → εε 0 , E → −H , H → E сохраняет эту системууравнений, причем первое уравнение переходит во второе, а второе - в первое.165Перетяжка - самое узкое место гауссова пучка.Плоская волна - волна, у которой волновые поверхности представляют собой плоскости.Показатель преломления среды: n = ε μ , где ε - диэлектрическая проницаемость среды, μ - магнитная проницаемость среды.

Показатель преломления n = c / v , где с скорость света в вакууме, v - скорость света в среде.Поляризационная модовая дисперсия τ pmd - это уширениеимпульса, наблюдающееся из-за некруглости профилясердцевины волокна. Из-за небольшой величины поляризационная модовая дисперсия может проявляться исключительно в одномодовых волокнах.Пороговый ток - это значение тока, при превышении которогов полупроводниковом лазере возникает лазерное когерентное излучение.Рэлеевское рассеяние - рассеяние света на микроскопическихнеоднородностях, возникающих из-за флуктуаций показателя преломления.Сердцевина - внутренняя среда оптического волокна, по которой происходит распространение сигнала.Скорость распространения волны в среде: v = c / n , где с скорость света в вакууме, n - показатель преломлениясреды. С учетом выражения для показателя преломленияn = ε μ , скорость распространения волны в среде выcεμ .ωСпонтанное излучение происходит самопроизвольно в произвольный момент времени.

Спонтанное излучение является некогерентным и играет роль собственных шумов.Ступенчатое волокно - волокно, у которого показатель преломления в сердцевине является постоянным.Угловая расходимость (для гауссова пучка). На больших расстояниях z от перетяжки гиперболические поверхности,задающие траекторию лучей и направление распространения энергии в пучке, асимптотически стремятся к кочисляется как: v =166ническим поверхностям.

Половина угла при вершине такого конуса называется угловой расходимостью пучка.Угол Брюстера - это угол падения, при котором происходитполное прохождение волны параллельной поляризации.Величина угла Брюстера ϕ бр находится из закона Брюnстера: tg ϕ бр = 2 , где n1 и n 2 - показатели преломлеn1ния первой и второй среды соответственно.

При паденииволны перпендикулярной поляризации под углом Брюстера коэффициент отражения r⊥ = 0 .Фазовая скорость - скорость перемещения фазы волны в определенном направлении. v ф = ω / k , где ω - частота волны, k - волновое число.Хроматическая дисперсия τ chr состоит из материальной дисперсии и волноводной дисперсии.Число мод в волокне.

В случае большого количества мод дляступенчатого волокна число мод определяется по форV2муле N ≈, где V - нормированная частота, для гра2V2. В случае малого количестдиентного волокна N ≈4ва мод их число определяется числом корней решенийуравнений Масвелла.Числовая апертура волокна определяет максимальный уголввода в волокно луча, который будет испытывать полноеотражение и распространяться в волокне. Числоваяапертура обозначается NA и для ступенчатого волокнарассчитывается по формуле NA = sin Ω m = n 12 − n 22 ,где n1 - показатель преломления сердцевины, n 2 - показатель преломления оболочки.Ширина спектра источника излучения Δλ - это диапазондлин волн, в пределах которого излучаемая им мощностьпревышает 50 % максимального значения.167.