This paper presents a method to evaluate the modal structure of the optical fibers in visible and near-infrared wavelength range. Previously, we proposed the use these wavelength ranges for testing of short lines with optical time domain reflectometry technique. Here we focus on standard single-mode fibers which can be considered as weak coupling circular axisymmetric cross-section ones. Our approach to analysis is based on the representation of real optical fiber by an equivalent step profile or a combination of step profiles where each layer characterized by their local refractive index and radius. The numerical simulation was carried out for optical fibers ITU-T Rec. G.652 and G.657 fibers at wavelengths 650 nm and 850 nm. The electric field intensity distributions of lower-order guided modes and chromatic dispersion of fundamental mode are presented.
В работе предложена методика анализа модового состава видимого и ближнего инфракрасного излучения, распространяющегося по слабо направляющим оптическим волокнам круглого поперечного сечения с осесимметричным профилем показателя преломления. В основе методики лежит принцип представления реального слабо направляющего оптического волокна структурой из концентрических слоев, в которой каждый слой имеет постоянный показатель преломления и характеризуется своим радиусом. Приведены результаты моделирования для оптических волокон, соответствующих рекомендациям МСЭ-Т G.652 и G.657, для рабочих длин волн 650 и 850 нм. Определен модовый состав и основные параметры распространяющихся мод, а также приведены результаты расчетов хроматической дисперсии. Результаты работы могут быть использованы при проектировании локальных сетей, работающих в видимой и ближней инфракрасной областях, организации дополнительных оптических каналов в существующих сетях небольшой протяженности, разработке оптических рефлектометров для измерений на локальных сетях, а также на абонентских участках пассивных оптических сетей.