Światłowody

autor: Piotr Szafraniec

Tłumienie światłowodu 

• absorpcja w ultrafiolecie 
• absorpcja w podczerwieni 
• absorpcja 

na 

zanieczyszczeniach 

(głownie jony OH

-

 )

• rozpraszanie Rayleigha
• straty falowodowe

Źródła strat:

Tłumienie światłowodu

Dyspersja w światłowodach

• Dyspersja 

międzymodowa,

• Dyspersja materiałowa,
• Dyspersja falowodowa,
• Dyspersja polaryzacyjna.

Światłowody o skokowym rozkładzie 

współczynnika załamania 

Różnica czasów przejścia modów:











L n

n

c

1

2

Pasmo transmisji światłowodu wielomodowego o 
skokowym współczynniku załamania  wynosi tylko 
kilkanaście MHz 

Sprzęganie modów

Światłowody o gradientowym 

rozkładzie współczynnika załamania 

W celu zmniejszenia różnic czasów przybycia na koniec 
światłowodu impulsów świetlnych dążących różnymi drogami, 
należy zwiększyć prędkość rozchodzenia się światła po 
dłuższej drodze.

 

Pasmo transmisji światłowodu wielomodowego o 
gradientowym współczynniku załamania  osiąga GHz 

n r

n

n

n

n

r

a

g

( ) 

























1

2

1

1

1

Światłowody jednomodowe 

V

a

NA





2

2405





,

Aby uzyskać transmisję jednomodową:

Długość fali świetlnej c dla której światłowód staje się 

jednomodowy nazywamy długością fali odcięcia 

Dyspersja polaryzacyjna

 

Kompensacja dyspersji materiałowej i 

falowodowej 

Kształty współczynników załamania 

światłowodów jednomodowych 

Kształt krzywej dyspersji dla różnego 

typu światłowodów jednomodowych 

Dyspersja w światłowodzie 

jednomodowym

Poszerzenie impulsu wynikające z dyspersji materiałowej:

DL

Poszerzenie impulsu wynikające z dyspersji polaryzacyjnej:

p < 1 ps / 

km

Dyspersja w światłowodzie 

jednomodowym

B

ps

c p L c c p L

D

L

D

L







 



















10

4 10

2

22

2

2

2

4 2

20

2

0

4 2

2

0

4 2

1
2









Stosując kod NRZ i modulację amplitudy impulsu, osiągalna 
szybkość transmisji: 

Dla L = 20 000 km, D = 4 ps/nm km (światłowód DSF) 

0 

= 

1550 nm p = 05 ps/      uzyskujemy przepływność 
B = 14 Gbit/s. 

km

Dyspersja w światłowodzie 

gradientowym

Pasmo modowe:

W

mod 

= W

p

/L

 

 W

p 

- pasmo modowe 1 km podawane przez producenta,

wspólczynnik zmiany pasma wzdłuż długości (0,5 –1). 

Dyspersja w światłowodzie 

gradientowym

Materiałowe ograniczenie pasma :

W

mat 

= 0,44/

mat

 



mat 

DL 

Wypadkowe pasmo transmisji W:

 

1

1

1

2

2

2

W

W

W

mat





mod