Theoretical study of the dispersion effects occurring at optical fiber connections

Abstract

Дослiджуються процеси перерозподiлу енергiї оптичного сигналу мiж серцевиною i оболонкою оптичного волокна в мiсцях їх з'єднання. В аналiтичнiй операторнiй моделi отриманi замкнутi формули залежностi тривалостi сигналу на сторонi приймача вiд кiлькостi з'єднань i вiрогiдностi переходу енергiї iз серцевини в оболонку оптичного волокна. Виконано аналiз перерозподiлу енергiї за рахунок геометричної нестиковки волокон в точках їх з'єднання. Для синтезу аналiтичних моделей використано апарат теорiї вiрогiдностi i теорiї перетворення Фур'є. В якостi мiри тривалостi сигналу на сторонi приймача використовується ефективна тривалiсть iмпульсу. Чисельний аналiз дозволив зробити висновки, що дослiджуванi ефекти практично не залежать вiд початкової форми оптичного сигналу i вiд варiанту розподiлу будiвельних довжин вздовж лiнiї регенерацiйної дiлянки. Отриманi оцiнки дозволяють стверджувати, що можливi дисперсiйнi ефекти, якi викликанi перерозподiлом енергiї в точках з'єднання оптичних волокон. Данi ефекти обумовленi рiзницею групових швидкостей в рiзних середовищах оптичного волокна (в серцевинi i в оболонцi). По своєму впливу на форму сигналу вони можуть бути порiвнянi з добре вивченими ефектами за рахунок матерiальної, хвилевiдної та iнших видiв дисперсiї. На основi виконаних дослiджень висунута наукова гiпотеза про iснування ефекту дисперсiї, що викликана рознiмними i нерознiмними з'єднаннями оптичних волокон. Обґрунтовано схему лабораторної установки для виконання натурних дослiджень передбачуваних ефектiв. Особливiсть даної установки в тому, що точки з'єднання оптичних волокон можуть розташовуватись з практично довiльним кроком. Це дозволяє виконати перевiрку висунутих гiпотез в лабораторних умовахКлючовi слова: загасання в мiсцi з'єднання, оптичний сигнал, групова швидкiсть, ефективна тривалiсть iмпульса UDC 621.391.6