Propagacion en FO

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    1/43

    F

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      I

      I , . C A

      E

    , . D : , ,

      I ,

      E : F , ,

    , .

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    G

     

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    G   C

    x z y

    E

    yx

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    n r 

    n r a

    n r a( ) =

    1

    2

    L

    ≥=∆−≈∆−

     

      

     ∆−≈

     

      

     ∆−

    =

    ar nnn

    ar a

    r n

    a

    r n

    r n

    21

    2 / 1

    1

    1

    2 / 1

    11

    )1()21(

    121)(

    α α 

    121

    2

    1

    2

    2

    2

    1

     / )(

    2 / )(

    nnn

    nnn

    −≈∆

    −=∆

    A

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    ϕ 1   ϕ r 

    ϕ 2

    n n

    n n

    1 1 2 2

    1 2 2 1

    sen senϕ ϕ 

    ϕ ϕ 

    =

    >   ⇒   >n1

    n2L

    ϕ 1=ϕ 

    r  

    ϕ 2=   /2

    ϕ 

    ϕ ϕ 

    c   Arcn

    n

    sic

    =

    >

     

     

     

     

    sen 2

    1

    1

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    G

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    C A

     

    C 2

     

    C

      1

    L

    o sen =

    = n 1sen θ = n 1 cosϕ E   α =α m →ϕ =ϕ c = ar sen (n 2 / n 1)

    n o sen α m =   n 12− n 2

    2= AN 

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    E

    (θ )=o 

    cosθ 

    θ 

    P 0 =   I (θ ) 2π  sen θ  d θ = π I 00

    π  / 2

    P =   I (θ ) 2π  sen θ  d θ = π I 0sen 2α m ( )

    0

    α m 

    ∫ = P 0AN 

    2

    n o 2

    F

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    ϕ c

     Lcsenϕ 

    L

    ∆T = n 

    1

    L

    sen ϕ c − L

     

       

       =

     L

    n 1

    2

    n 2

    ∆D

    .∆ < 1→B .L ≤ n 

    2

    n 12

    ∆= 2

     n 2c 

    AN 2

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    1−

    100

    101

    102

    103

    ∆ = 0.01

    ∆ = 0.001

     B L Gbit s xKm. ( / )

    L

    d 2r 

    dz 2=

     1  dn 

    dr E

    r (z ) = r 0 cos   pz ( ) + r 0′

    p sen pz ( )

    p =   2n 1∆ / a 

    Limitación de ancho de banda

    ∆T 

    L=

     n 1∆2

    8c BL ≤

      8c 

    n 1∆2

    1 1 5. 2 2 5. 3

    α 

    10 2−

    = 2

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    G

     

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    ∇×E = −∂ B 

    ∂ t 

    E

    ∇×H = ∂ D

    ∂ t ∇⋅D = 0 ∇ ⋅B= 0

    D =  ε  0E+P   B = 0H +M

    2 %  w 2

    %

    E Hε   = n1

    2

    H ,

    F

     

    ,

    c 2

    C ( )ε = n 22

    Ẽz (r ,θ ,z )

    H̃ z (r ,θ ,z )

     

      

      =ψ (r )e 

    ± j l θ e − j  β z 

     

    %E(r ,θ ,z )

    = %

    E r (r ,θ , z )ˆr + %

    E θ (r ,θ , z )ˆ

    θ + %

    E z (r ,θ , z )ˆ

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     E r t AJ hr e e

     H r t BJ hr e e

     z   l

     jl j wt z

     z   l

     jl j wt z

    ( , ) ( )

    ( , ) ( )

    ( )

    ( )

    =

    =

    θ β 

    θ β :

    h =  n 1w 

      

       

    2

    − β 2

    C:

    A,B,C,D ,

    =.

    E z (r , t ) = CK l (qr )e  jl θ e  j (wt − β z )

    H z (r ,t ) = DK l (qr )e  jl θ e  j (wt − β z )

     β 

    q =   β 2 −  n 2w 

    c   

       

    2

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    V 2 = (ha )2 + (qa )2

    qa =   V 2 −   ha ( )2

    L      ,     :

    F

    L ,   ,

    V = 2π a 

    λ   n 

    1

    2− n 

    2

    2= ak o    n 1

    2− n 

    2

    2

    λ 

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    ECACI DE DIEI.

     

      

     +

     

      

     

     

      

     =

    +

    +

    ′′′′ 222

    2

    2

    2

    1 11

    )(

    )(

    )(

    )(.

    )(

    )(

    )(

    )(

    haqak 

    l

    qaK 

    qaK 

    q

    n

    ha J 

    ha J 

    h

    n

    qaqK 

    qaK 

    hahJ 

    ha J 

    ol

    l

    l

    l

    l

    l

    l

    l   β 

    E

    2

    ,    :

    qa =   V 2

    −   ha ( )

    2

     β =

    1

    c    −

      ha ( )

    2

    A   H :

    HE,   EH,

    E0,   0,

    E z ≠ 0, H z ≠ 0, H z  >  E z E z ≠ 0, H z ≠ 0, E z  >   H z 

    E z ≠ 0, H z = 0   E z = 0, H z ≠ 0

    H

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    17/43

    C ()

    HE 11

    TE 01

    TM 01

    EH 11

    HE  β 

    k o n 1

    b =  β  / k o ( )− n 2

    n 1 − n 2

    1

    V = 2.405

    HE 22

    HE 12

    HE 12   EH 21HE 

    41

    TM 02

    TE 02

    0k o n 2

    0   1   2   3   4   5   6

    c

    wn

    k nk nc

    wn 10102

    2

    =≤≤=   β b (V )→ β λ ,a ,n 1,n 2( )

    F (=0, =)

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    C G

     

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    L ,

    .

    E ,

    A

    .

    E   : H ().

    .     

    .

     β 

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    20/43

    G D   E

    C

     %E(r ,θ ,z ) = %E r (r ,θ ,z )r̂ +

    %E θ (r ,θ , z )θ̂ + %E z (r ,θ ,z )ẑ 

     

    %E(r ,θ , z ) = %E x (r ,θ , z )x̂   o

    %E(r ,θ , z ) = %E y (r ,θ , z )ŷ 

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    21/43

    Designaciónmodos exactos

    que lo componenFactor de

    degeneración

     LP01   HE x11 2 2

     LP   TE TM HE x01 01 21 2, , 4

    L

     LP21   EH x HE x11 312 2, 4

     LP02  H E x1 2 2 2

     LP31   EH x HE x21 412 2, 4

     LP12 TE TM HE x02 02 22 2, , 4

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    22/43

     E 

     E AJ hr e e

     E 

     E 

     x l

     jl j wt z

     y

     z

    =

    =

    =

    −( ) ( )θ β 

    0

    0

     E 

     E BK qr e e

     E 

     E 

     x l

     jl j wt z

     y

     z

    =

    =

    =

    −( ) ( )θ β 

    0

    0

    CLE   CBIEA

    F

     E 

     E 

     E AJ hr e e

     E 

     x

     y l

     jl j wt z

     z

    =

    =

    =

    =

    0

    0

    ( ) ( )θ β  E =

    E x  = 0

    E y 

    = BK l 

    (qr )e  jl θ e  j (wt − β z )

    E z  ≈ 0

     

      

      

    CBIEACLE

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    23/43

    ,

    ha    l −1(h   )

    J  (ha )= −qa    l −1

    (q   )

    K l (qa )

    C

    LPlm

    variación radial

  • 8/15/2019 Propagacion en FO

    24/43

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    0.9

    1

    01

    11

    21 02

    31 12

     

      a  g  a  c   i   ó  n   N  o  r  m  a   l   i  z  a   d  a   b   (   V   )

    C () L

    0 2 4 6 8 10

    0

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    4122

    51

    03

    32

    61

    13

    Frecuencia Normalizada V

       C  o  n  s   t  a  n   t  e   d  e   P  r  o  p

     

  • 8/15/2019 Propagacion en FO

    25/43

    C . E 2

    . E 2.

    F

     

    E

    (=0) 2 4

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    26/43

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    27/43

     LP01

    E L (L01  L02)

     LP01

    H

     LP02   LP02

    H

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    28/43

  • 8/15/2019 Propagacion en FO

    29/43

     LP 21(variación coseno)

     LP 21(variación coseno)

    E L (L21)

    H

     LP 21(variación seno)

     LP 21(variación seno)

    H

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    30/43

    F : L33 

    LP33

  • 8/15/2019 Propagacion en FO

    31/43

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    0.9

    1

       o  r  m  a   l   i  z  a   d  a

      Ditribuc ión de potenc ia en el nucleo de la fibra

    F : L33 

    0 10 20 30 40 50 600

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    Variable radial (mic ras)

       P  o   t  e  n  c   i  a

  • 8/15/2019 Propagacion en FO

    32/43

    F : L11 

  • 8/15/2019 Propagacion en FO

    33/43

    2.12 A III

  • 8/15/2019 Propagacion en FO

    34/43

    (

  • 8/15/2019 Propagacion en FO

    35/43

    >6 :

    SI  IGSI    M  M V 

     M 2

    =≈  α 

    E: F =10 50

    F =10 25

  • 8/15/2019 Propagacion en FO

    36/43

    ( )∫ ∫   −=a

     x y y xnucleo   drd  H  E  H  E r P

    0

    2

    0

    **

    2

    1  π 

    θ CLE

    F

    ( )P r E H E H drd  cubierta x y y xa= −∫∫

    ∞1

    20

    * *

    θ CBIEA

    P nucleo P 

    =   1−  h 2

    V 2  

        1−   J l 

    2

    (ha )J l +1(ha )J l −1(ha )

    P cubierta P 

    =1− P nucleo P 

    E

  • 8/15/2019 Propagacion en FO

    37/43

    - C

    F

    V   )

  • 8/15/2019 Propagacion en FO

    38/43

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    0.8

    0.9

    1

    01

      s   t  a  n   t  e   d  e   P  r  o

      p  a  g  a  c   i   ó  n   N  o  r  m  a   l   i  z  a   d  a   b   (   V

    V=0.7 

    V=2

    V=8

    0 2 4 6 8 100

    0.1

    Frecuencia Normalizada V

       C  o

     

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    39/43

  • 8/15/2019 Propagacion en FO

    40/43

    C

  • 8/15/2019 Propagacion en FO

    41/43

    b V V 

    01

    2

    114280 996

    ( ) ..

    = −    

     

    L L 01  1.5

  • 8/15/2019 Propagacion en FO

    42/43

    )()(

    0

    2

    )(   zwt  jW r 

     zwt  j e Aeehr  AJ  E   β  β    −

     

      

     −

    −≈=

    E C , . D

     1 2 / e 1 2 2 4. .≤ ≤V 

    E .

    C , G :

    a = 0.65 +1.619V −3/2 + 2.879V −6

    < 1%  :

    0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4

    0

    2

    4

    6

    8

    10

    12

    14

    W (V )

    2

    2

    0

    2

    0

    2

    1

     

     

      

     −

    ∞  −==

    ∫W 

    a

     x

    a

     x

    nucleo e

    dr rE 

    dr rE 

    P

    P

    C:

    B

  • 8/15/2019 Propagacion en FO

    43/43

    L . D, .

     B n n x y

    = −01 01

      B   = −− −10 106 5

     β 01 01

     x y≠

    B

     y

     y

    B

     z L B=

     z  L B

    =2

     z  L B

    =3

    4

     z   L B=4 z   = 0

     y

     y

     y

     x

     x

     x

     x

     x

    L :

     L  B B  =

      λ