„Optikai szál” változatai közötti eltérés
| [ellenőrzött változat] | [ellenőrzött változat] |
Tartalom törölve Tartalom hozzáadva
a →Az impulzusok kiszélesedése: clean up, replaced: fénysebesség → fénysebesség (2) AWB |
|||
80. sor:
Az optikai távközlés során kritikus tényező az [[sávszélesség|adatátvitel sebessége]]. A nagy sebességhez az szükséges, hogy a [[bit]]eket reprezentáló [[fény]][[impulzus]]ok minél sűrűbben követhessék egymást, ami viszont csak akkor lehetséges, ha maguk az impulzusok rövidek. Ebből következően végül is a sebességet az határozza meg, hogy milyen hosszú az a legrövidebb impulzus, amely a szálban történő terjedés során még megtartja időtartamát, vagyis nem szélesedik ki. A kiszélesedés oka, hogy a fénysugár a szálban nagyon sokféle úton terjedhet: A legrövidebb úton a szál tengelyével párhuzamosan beeső sugár halad, míg a leghosszabb utat nyilvánvalóan a <math>\Theta_k</math> [[szög]] alatt beeső sugár teszi meg. Ha a két sugármenet megtételéhez szükséges idők közötti különbség eléri, vagy meghaladja a beküldött fényimpulzus időtartamát, akkor a kimeneten impulzus kiszélesedést észlelünk.
Az impulzusok kiszélesedésének mértékét úgy határozhatjuk meg, hogy egy <math>\Delta</math> hosszúságon kiszámítjuk a terjedési idő különbséget, és megszorozzuk annyival, ahányszor hosszabb a szál teljes hossza <math>\Delta</math>-nál. A <math>\Delta</math> hosszra eső terjedési idő különbséget úgy kaphatjuk meg, ha a geometriai útkülönbséget elosztjuk a közegbeli
<math>\delta s =\frac{\Delta}{\sin\Theta_h}-\Delta</math>, azaz <math>\delta s =\Delta \left(\frac{1-\sin\Theta_h}{\Theta_h}\right)</math>, amibe behelyettesítjük <math>\Delta = D \tan\Theta_h \,\!</math>-t, ami a [[trigonometria]]i azonosságok szerint megegyezik <math>D\frac{\sin\Theta_h}{\cos\Theta_h}</math> -val. Mivel a közegbeli [[fénysebesség]] állandó <math>v_m=\frac{c}{n_m}</math>, így az időkülönbség: <math>\delta t_\Delta=\frac{D n_m}{c}\frac{1-\sin\Theta_h}{\cos\Theta_h}</math>
Mivel egymódusú szál esetében csak egy úton haladhat végig a jel (csak egy jelúton terjed a fény), a többmódusú diszperzió ezzel kiiktatódott. Az egymódusú szál teljesítményét a kromatikus diszperzió határozza meg, amit az okoz, hogy az üveg törésmutatójának változása csekély mértékben függ az alkalmazott fény hullámhosszától, és a valódi adótól jövő fénysugárnak nem nulla szélességű a spektruma, hanem [[véges]]. A polarizációs diszperzió, ami korlátozhatja az egymódusú rendszerek teljesítményét, abból következik, hogy habár az egymódusú szál csak egy hullám terjedését engedi, ezt a módust kétféle [[polarizáció]]val viheti át, és egy kis tökéletlenség vagy torzulás a szálban megváltoztathatja a módusok sebességeit. A diszperzió korlátozza a szál sávszélességét, mert a szélesedő optikai jel meghatározza az impulzusok egymásutáni ismétlődésének a sebességét, amelynél a vevő még képes felismerni a továbbított jelet.
| |||