26. Warunek jednomodowości światłowodów

Gdy w światłowodzie jest propagowana tylko jedna długość fali i występuje tylko jeden mod światłowód taki nazywamy jednomodowym. Światłowód jednomodowy prowadzi tzw. zwyrodniały mod składający się z 2 modów o wzajemnie prostopadłej polaryzacji i stałych propagacji β_x i β_y. Nazywamy je modami polaryzacji o mocy P_x i P_y. Wzajemne sprzężenie modów powoduje, że bez względu na wzbudzenie transmisja sygnału optycznego jest dwumodowa.

• Warunek na średnicę rdzenia dla propagacji jednomodowej:

Średnica rdzenia światłowodu jedmodowego 2a≤10μm dla długości światła λ=0.63-1.55µm.

• Równanie opisujące pole modu HE₁₁:

- polaryzacja X

- polaryzacja Y

J₀, K₀ - funkcja Bessela zerowego rzędu

A₀- stała

(u,w) -liczby falowe

Zatem równanie charakterystyczne:

• Warunek istnienia modu podstawowego: 0<V<2,405=V_c

• Długość fali odcięcia λ_c jako graniczna długość fali, powyżej której falowód o danej średnicy rdzenia staje się jednomodowy:

• Stała propagacji
  
  
  

Typowe parametry dla światłowodu jednomodowego:

- średnica rdzenia 2a=8,5µm

- średnica światłowodu D=125µm

- wsp. załamania rdzenia n₁=1,46

- różnica wsp. załamania Δ=0.3%

- apertura numeryczna NA=0,113

- kąt akceptacji θ

---