Distribuição do modo de equilíbrio - Equilibrium mode distribution

O modo de equilíbrio [potência] de distribuição da luz viajando em um guia de onda óptico ou fibra , é a distribuição de luz que não muda mais com o comprimento da fibra ou com a excitação modal de entrada. Esse fenômeno requer que a filtragem de modo e a mistura de modo ocorram na fibra para produzir um estado que seja independente da distribuição de energia do modo lançada pela fonte de luz. Em distâncias de propagação que excedem o comprimento de equilíbrio, a distorção de pulso intramodal aumenta (a largura de banda diminui) como a raiz quadrada do comprimento.

O termo comprimento de equilíbrio é algumas vezes usado para descrever uma distribuição de modo estacionário , que é o comprimento da fibra óptica multimodo necessária para obter uma distribuição de modo estático a partir de uma condição de excitação específica. O comprimento de equilíbrio é, estritamente, o mais longo, como resultado de uma faixa amplamente variável de excitação de entrada. Outros termos para comprimento de equilíbrio são comprimento de acoplamento de equilíbrio e comprimento de distribuição do modo de equilíbrio .

As distribuições de modo de equilíbrio [potência] foram relatadas nos primeiros sistemas de transmissão multimodo em distâncias de propagação tão curtas quanto algumas centenas de metros. No entanto, à medida que a fabricação da fibra melhorou, as mudanças dimensionais e estruturais do guia de onda diminutas que produzem a mistura de modo foram grandemente reduzidas. O comprimento da fibra necessária para atingir o equilíbrio verdadeiro é agora muito maior do que o comprimento dos sistemas de transmissão multimodo práticos, o que torna o termo efetivamente obsoleto.

Na ausência de uma mistura de modo forte, a filtragem de modo de alta ordem é o mecanismo remanescente principal para a mudança potencial de uma distribuição de energia do modo de entrada. Se um laser bem alinhado for a fonte óptica, a distribuição de energia do modo é altamente concentrada nos modos de ordem mais baixa e permanece essencialmente inalterada com a distância devido à falta de mistura de modo. Se uma fonte óptica que transborda a fibra for usada, apenas o grupo de modo guiado de ordem mais alta experimenta atenuação excessiva e a distribuição de energia do modo torna-se ligeiramente filtrada como resultado. (O envolvimento do mandril é um método viável para criar artificialmente esse estado.) Essas distribuições de energia de modo são estacionárias; nenhuma das mudanças com o comprimento da fibra, mas o equilíbrio não existe em nenhum dos casos porque as distribuições permanecem dependentes da distribuição de energia de entrada.

Veja também

• Modo de acoplamento
• Volume do modo
• Modo scrambler

Referências

•  Este artigo incorpora  material de domínio público do documento General Services Administration : "Federal Standard 1037C" .(em apoio a MIL-STD-188 )