Kas ir šķirota indeksa šķiedra: darbība un tās pielietojums

Izmēģiniet Mūsu Instrumentu Problēmu Novēršanai





Mēs zinām, ka daudzmodu šķiedra ir pazīstams arī kā pakāpju indeksa šķiedra, kur radiālās pozīcijas funkcija ir refrakcijas indekss, t.i., tā ir stabila dažos apgabalos un uzrāda pakāpienus noteiktās pozīcijās. Tātad šīs ir arī pazīstamas kā šķirotas indeksa šķiedras, citādi gradienta indeksa šķiedras, jo refrakcijas indekss viegli mainās radiālā virzienā. To var panākt, izmantojot šķiedras izgatavošanas paņēmienus. Šķirotās indeksu šķiedras dizains ietver parabolisko formu no šķiedras ass, kas atrodas prom līdz noteiktai radiālajai vietai. Šajā rakstā ir apskatīts pārskats par šķiroto indeksu šķiedru, darbu un to atšķirībām.

Kas ir šķiro indeksu šķiedra?

Definīcija: In optisko šķiedru sakari , šķirots indekss optiskā šķiedra ir refrakcijas indekss. Palielinot radiālo attālumu no šķiedras ass, refrakcijas indekss samazināsies. Tā kā kodola daļas atrodas tuvāk šķiedras asij, kam ir augsts refrakcijas indekss, salīdzinot ar detaļām, kas atrodas tuvu apšuvumam, gaismas stari sekos sinusoidālajām joslām zem šķiedras.




Visizplatītākais refrakcijas indekss, ko izmanto klasificētā indeksa šķiedrās, ir parabolisks, kā rezultātā bieži tiek fokusētas emisijas kodolā un samazināta modālā dispersija. Daudzmodu optisko šķiedru projektēšanu var veikt, izmantojot pakāpju indeksu, citādi šķirotu indeksu.

Klasificētā indeksa galvenais ieguvums salīdzinājumā ar pakāpiena indeksu ir lielais samazinājums modālajā dispersijā. Turklāt šo dispersiju var samazināt, izvēloties mazāku kodola izmēru, lai vienā režīmā izveidotu pakāpiena indeksa šķiedru. Šāda veida šķiedras tiek regulētas, izmantojot ITU (Starptautiskā telekomunikāciju savienība) G.651.1 ieteikumā.



Novērtēto indeksu šķiedru diagramma

Saskaņā ar ITU (Starptautiskā telekomunikāciju savienība) tā ir pazīstama arī kā G.651.1. Tā ir viena veida šķiedra, kur radiālais attālums palielinās, un refrakcijas indekss tiks lēnām samazināts. Turpretī tas, ko mēs parasti novērojām, ir G.652.D šķiedra, kurai ir pakāpiena indeksa refrakcijas indeksa profils. Klasificētā indeksa šķiedru diagramma ir parādīta zemāk.

Novērtēta indeksa šķiedra

Novērtēta indeksa šķiedra

Šķirotā indeksa šķiedrās kodola refrakcijas indekss nav stabils, bet lēnām samazinās no tā augstākās vērtības (n1) kodola centrā līdz mazākajai vērtībai (n2) serdes apšuvuma saskarnē, kas ir parādīts attēlā. sekojošais attēls. Grade-index šķiedru projektēšanas galvenais mērķis ir gandrīz kvadrātisks samazinājums un tiek pārbaudīts, izmantojot α-profilu, kas tiek dots ar šādu formulu.


Novērtēta indeksa šķiedras formula

Novērtēta indeksa šķiedras formula

Iepriekš minētajā vienādojumā

‘Ρ’ ir radiālais stāvoklis

‘A’ ir kodola rādiuss

‘Α’ ir profila parametrs,

‘Δ’ ir relatīvā refrakcijas skaitļa starpība

Δ = n1divi-n2divi/ 2n1divi= n1-n2 / n1

Šeit parametrs, piemēram, ‘α’, pārbauda indeksa profilu, un pakāpiena indeksa šķiedras profils virzās uz lielo ‘α’ robežu. Paraboliskā indeksa šķiedra sazinās ar α = 2.

Ir ļoti viegli saprast, kāpēc šajās šķiedrās tiek samazināta daudzceļu dispersija un vairākveidu pārvadājumi. Iepriekš redzamajā diagrammā mēs varam novērot, ka trīs šķiedras stari tiek pārraidīti dažādos ceļos. Vairāk leņķveida stariem ceļš ir garāks. Stara ātrums mainīsies kopā ar ceļu, pateicoties refrakcijas indeksa atšķirībām.

Konkrētāk, staru kūlis, kas cirkulē pa šķiedras asi, izvēlēsies īsāko joslu, tomēr to pārraida lēni, jo indekss ir galvenais gar šo joslu.

Alternatīvi, leņķveida stari iet pa lielu ceļu, lai gan caur zemu refrakcijas indeksu tie iekļauj lielu daļu joslas, tāpēc tie pārvietojas ātrāk. Tātad ir iespējams, ka visi signāli parādās uzreiz šķiedras galā, ar nosacījumu, ka mēs izvēlamies pareizu α (refrakcijas indeksa profila) izvēli.

Novērtēta indeksa daudzmodu šķiedra

Šāda veida šķiedrās serdes diametrs svārstās no 50 līdz 100 mikrometriem. Ja kodolam ir liels diametrs, tas ļauj daudziem stariem cirkulēt pa šķiedru. Kad gaismas signāls pārvietojas pa šķiedru, tad tas mainīs savu izturēšanos laikā, kad ceļo pa to. Tā kā mēs jau esam apsprieduši, ka kodola refrakcijas indekss pie ass ir salīdzinoši augstāks, salīdzinot ar citu tā daļu.

Tātad, tiklīdz gaismas signāls ir atļauts, tas cirkulēs šķiedrā, pēc tam tas pārraida no zema blīva vidēja uz ļoti blīvu barotni. Tātad, neskatoties uz atstarošanu, gaismas signāls kodolā tiek lauzts.

Tāpēc raidošā gaisma nepārtraukti laužas un saliekas. Tātad daudzmodu šķiedru gadījumā gaismas signāli netiek cirkulēti, izsekojot taisnu līniju, drīzāk tie izseko parabolisko joslu, jo kodola refrakcijas indeksā nav neviendabīguma.

Bet daži no režīmiem tiks pārraidīti taisnā ceļā vai ar zemu parabolisko raksturu. Rezultātā šie gaismas signāli cirkulēs lēni, jo progresē augsta refrakcijas indeksa reģionos, salīdzinot ar tiem, kas seko pa ļoti parabolisku joslu.
Gaismas signāli, kas izplatās visā reģionā, atstās no ass, kas pārvietojas zemā refrakcijas indeksa apgabalā un pārraida lielus attālumus, bet ātri cirkulē. Tā rezultātā laiks, kas nepieciešams cirkulācijai, samazināsies citā šķiedras pusē. Tāpēc visi signāli pārvietosies pa dažādām joslām. Tas novērš izplatīšanās varbūtību kodolā.

Atšķirība starp pakāpiena indeksu un šķiroto indeksa šķiedru

Galvenās atšķirības starp šīm divām šķiedrām ir aplūkotas turpmāk.

Solis Indeksa šķiedra

Novērtēta indeksa šķiedra

Šajā šķiedrā kodola refrakcijas indekss ir stabils visā kodolā.Šajā šķiedrā kodola refrakcijas indekss šķiro indeksa šķiedrai ir visaugstākais kodolā, centrā un pēc tam tas samazinās serdeņa apšuvuma saskarnes virzienā.
Gaismas izplatīšanās notiek zigzaga veidāGaismas izplatīšanās notiek spirālveida veidā.
Tam ir mazs joslas platumsTam ir liels joslas platums
Šie ir divi veidi, piemēram, mono režīms un daudzfunkciju režīmsŠis ir tikai viens veids, piemēram, daudzmodu šķiedra

Katram atstarojumam stars šķērso šķiedras asi.Šīs šķiedras stari nešķērsos šķiedras asi.
Ražošanas process ir vienkāršsRažošanas process ir sarežģīts.

Priekšrocības

The šķirotu indeksu šķiedras priekšrocības iekļaujiet sekojošo

  • Izmantojot šo šķiedru, var pārsūtīt lielu datu apjomu
  • Salīdzinot ar pakāpienu indeksu, deformācija ir salīdzinoši neliela

Trūkumi

The šķirotu indeksu šķiedras trūkumi ietver sekojošais

  • Tam ir mazāka gaismas sakabes efektivitāte.
  • Tas ir dārgs salīdzinājumā ar pakāpju indeksa šķiedru.

Šķirotās indeksu šķiedras pielietojums

Pieteikumos ietilpst šādas.

  • Parasti daudzmodu šķiedru indeksu šķiedru izmanto salīdzinoši mazākā joslas platumā un īsos attālumos LAN (vietējie tīkli), kas darbojas ar ātrumu 1 Gbps, citādi mazāk.
  • SMF vai Step-index vienmodu šķiedra tiek izmantota augstas izšķirtspējas un tālsatiksmes lietojumprogrammās, piemēram, nesēju mugurkaulos.

Tādējādi tas ir viss pārskats par šķirotu indeksu šķiedrām . Visbeidzot no iepriekš minētās informācijas, mēs varam secināt, ka šajā šķiedrā pārraidīto informācijas signālu var labi cirkulēt un arī šajā gadījumā izplatīšanās iespējas ir mazākas. Šeit ir jautājums jums, kas ir optiskā šķiedra?