Світловоди з дискретною корекцією

До середини 70-х років ці лінії в основному були вже розроблені. При 40-50 тис. каналів ці системи можуть бути конкурентоспроможними, але потреба такої кількості каналів у теперішній час незначна.

Тут світло розповсюджується, фактично, у вільному просторі, а так як джерело випромінює не ідеально паралельно пучок світла, то існує деяка розбіжність (кутова) пучка, яка періодично корегується.

1. Корегування діафрагмами (діафрагмовий світловод).

Діафрагма частину енергії поглинає, а результуючий потік опиняється ближче до осі. Діафрагми d=3.4 см, що розташовані на відстані 5 м на мкм дають втрати »1 дБ/км. Тут дуже важлива юстировка та вигини практично недопустимі.

2. Дзеркально – перископічні.

3. Лінзові (з твердотілими лінзами)

f – фокусна відстань

l – відстань між лінзами

Світловоди останніх двох типів забезпечують фокусування та необхідну зміну напрямку променя. Дифракційні втрати, що пов’язані з обмеженням по апертурі, тобто по розміру відбиваючої (заломлюючої) поверхні, можуть бути зроблені малими, якщо обрати дзеркала (лінзи) достатнього розміру. В конфокальному світловоді ( l = 2f ) при дифракційні втрати майже не помічаються. Хвилі усіх типів мають практично однакові швидкості та фазові спотворення малі.

Втрати у лінзах, вкритих анти відбиваючими покриттями аналогічні результати для дзеркал. Таким чином можливо зробити втрати . На роботу таких світловодів значний вплив здійснюють температурні градієнти у землі, рухи та вібрації ґрунту, нестабільність положення лінз (дзеркал).

4. Світловоди з газовими лінзами. Тут не такі жорсткі умови прокладання як для 2, 3.

При зміні температури змінюється густина газу та його n. Тобто промінь поводить себе в районі спіралі так, як і в області лінзи. Зміна n(r) не точно відповідає n(r) лінзи, тому виникають аберації. Температурний градієнт спотворюється силою тяжіння. Це призводить до перерозподілу енергії променя по розрізу світловода та еквівалентно появі найвищих мод, що веде до додаткових втрат. Для усунення цих явищ застосовують складні протитокові газові лінзи (короткі).