3.2 УСТРОЙСТВА ВВОДА И ВЫВОДА

Устройства ввода и вывода должны обеспечивать передачу максимально возможной мощности от источников света в световод и из световода в фотоприёмник. Конструкция указанных устройств определяется характеристиками как излучателей и фотоприёмников, так и световодов. Светодиоды могут быть с низкой яркостью и большой площадью излучения S(типичные значения S=0,2–5,6мм²) и, наоборот, с высокой яркостью и малой излучающей поверхностью. Последние (а также инжекционные лазеры) можно непосредственно присоединять к световоду встык.

Потери на ввод излучения в многомодовый световод (ММС):

где L_отр - потери за счёт отражения;
L_и - потери на излучение на длине установления мод;
- эффективность ввода;
P_и, Вт - мощность источника излучения;
P_св, Вт -мощность введённая в световод.
Наилучшее и стабильное согласование источника излучения с многомодовым световодом достигается за счёт покрытия поверхности источника излучения просветляющим четвертьволновым слоем с показателем преломления n_ч:

где n_и - показатель преломления иммерсионной жидости, заполняющей зазор между источником и световодом;
em>n_св - показатель преломления световода.
При этом потери на отражение излучения пренебрежимо малы.
Одной из проблем ввода излучения в одномодовый световод (ОМС) является несовпадение распределений полей излучаемой лазером волны и основной моды световода НЕ₁₁. Это несовпадение требует, чтобы устройство ввода было выполнено с большой степенью точности.
Одним из наиболее распространенных устройств ввода является коническое устройство (рисунок 3.2).

1 - источник излучения; 2 - одномодовый волоконный световод; 3 - сферическая линза; 4 - оптический конус; 5 - сердцевина
Рисунок 3.2 - Способ ввода излучения в ВС с помощью оптического конуса

Линзу ставят с целью исключения появления мод высших порядков при больших диаметрах торцевой поверхности конуса (1–2мм).