Fibră optică. Teorie și practică
David Bailey, Edwin Wright
3.4.3. Număr de mod.
Când atât miezul cât și cochilia au un indice de refracție constant pe întreaga secțiune transversală, indicele de refracție al miezului diferă de indicele de refracție al cochiliei, fibra se comportă ca un ghid de undă optic. Acest fenomen este numit indicele pas pas și este discutat în secțiunea următoare. Un anumit număr de moduri se pot propaga în acest ghid de undă.
Numărul modurilor individuale este determinat de următoarea formulă:
unde d este diametrul miezului fibrei; # 955; - lungimea de undă a luminii; NA este diafragma numerică.
Din această formulă se poate observa că, pe măsură ce diametrul și deschiderea scade, numărul de moduri care se pot propaga de-a lungul fibrei scade. Scăderea modului este mai vizibilă cu o scădere a diametrului comparativ cu o scădere a diafragmei. Diafragma tinde să rămână relativ constantă pentru o gamă largă de diametre. De asemenea, observăm că, în măsura în care diametrul se apropie de lungimea de undă a luminii prin fibră, se propagă un singur mod. Aceasta se numește propagare "un singur mod" sau "monomod". Pe. Fig. 3.16 arată gradul de creștere a numărului de moduri pe măsură ce diametrul miezului crește.
Fig. 3.16. Numărul de moduri de propagare în funcție de diametrul miezului
3.4.4. Modele dispărute
Atunci când se compară deschiderea numerică a fibrelor foarte scurte, cu o deschidere de fibre foarte lungi se poate observa un fenomen neobișnuit. De exemplu, pentru o fibră multimodă de 3 m, puteți obține o valoare de 0,36, iar pentru 1 km de același cablu - 0,3.
Motivul pentru acest rezultat distorsionat constă în metoda de măsurare a diafragmei numerice. La punctul de conectare cu sursa de lumină, o anumită cantitate de lumină emană în plic și o traversează, dezvăluind un detector la o distanță de câțiva metri. Deoarece diafragma este o măsură a capacității fibrei de a primi lumina, valoarea diafragmei este mai mare decât este în realitate.
Radiația luminoasă care intră în plic este foarte mică în amplitudine și o lasă imediat pentru o îndoire mică a fibrei. Prin urmare, lumina care trece prin cochilie este considerabil împrăștiată numai după 10 sau 20 m. Se numește o modalitate de dispariție.
3.4.5. Profilul indexului de refracție
Până în prezent, discuția a implicat faptul că indicii de refracție ai nucleului și a cochiliei sunt constanți pe întreaga lor secțiune. Acest lucru este valabil pentru un număr semnificativ de fibre, dar nu pentru toată lumea. De exemplu, în fibrele multimodice cu refracție variabilă, care este discutată în secțiunea 3.6.5, indicele de refracție al miezului și coajă se schimbă treptat. Pentru a ajuta la distingerea fibrelor optice, specificațiile acestora indică de obicei un profil grafic al indicilor lor de refracție. În Fig. 3.17 sunt prezentate trei exemple de profile de indice de refracție.
Fig. 3.17. Exemple de profile ale indexului de refracție
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: