Введение
1 Волоконно-оптические системы передачи информации 11
1.1 Обобщенная структура и системные характеристики ВОСП 11
1.2 Помехоустойчивость цифровой ВОСП 16
1.3 Распространение оптических сигналов в ОВ 23
1.3.1 Классификация световых лучей в МОВ 27
1.3.2 Волновой анализ слабонаправляющего ОВ 29
1.3.3 Затухание сигнала в ОВ 33
1.3.4 Дисперсионное искажения сигнала в ОВ 34
1.4 Распространение оптического сигнала в неоднородных ОВ 36
1.4.1 Особенности модели Д. Глога 37
1.4.2 Особенности модели Х.-Г. Унгера 39
1.5 Постановка задач 41
2 Взаимодействие волноводных и излучательпых мод оптического волокна в цилиндрической дифракционной решетке ввода-вывода 43
2.1 Постановка задачи 43
2.2 Математическая модель цилиндрической дифракционной решетки 48
2.3 Расчетное моделирование и сравнительный анализ эффективности решеток с различным профилем гофра 54
2.4 Выводы по второму разделу 58
3 Трансформация модового спектра стационарного светового поля в МОВ 60
3.1 Нормализация модового спектра светового поля в МОВ с шероховатой поверхностью сердцевины 60
3.1.1 Постановка задачи 62
3.1.2 Взаимодействие волноводных мод 65
3.1.3 Радиационные потери волноводных мод 68
3.2 Обратное рассеяние оптического сигнала 70
3.3 Результаты численного моделирования и их анализ 71
3.4 Выводы по третьему разделу 78
4 Линейные динамические искажения оптического сигнала в МОВ с шероховатой поверхностью сердцевины 80
4.1 Постановка задачи 80
4.2 Матричная импульсная характеристика. Формирование элементов импульсной матрицы межмодового рассеяния 81
4.3 Результаты численного моделирования и их анализ 85
4.4 Аппроксимация спектра волноводных мод МОВ 88
4.5 Помехоустойчивость ВОСП на основе нерегулярного МОВ 92
4.5.1 Оценка помехоустойчивости цифровой ВОСП 93
4.5.2 Оценка помехоустойчивости аналоговой ВОСП 95
4.6 Выводы по четвертому разделу 96
5 Экспериментальное исследование параметров передачи сигналов в коротких отрезках полимерных оптических волокон 98
5.1 Исследование механизмов рассеяния света в ПОВ при его возбуждении через боковую поверхность 98
5.1.1 Моделирование процесса возбуждения ОВ при изменении азимутального угла падения внешнего пучка 98
5.1.2 Моделирование процесса возбуждения ОВ при изменении полярного угла падения внешнего пучка 105
5.1.3 Результаты измерений и их анализ 108
5.2 Экспериментальное исследование динамических искажений сигнала в коротких отрезках ПОВ 114
5.3 Выводы по пятому разделу 122
Заключение 124
Список использованных источников
