Što je stupnjevano indeksno vlakno: rad i njegove primjene

Što je stupnjevano indeksno vlakno: rad i njegove primjene

Znamo taj multimod vlakno je također poznato kao vlakno s indeksom koraka, gdje je funkcija radijalnog položaja indeks loma, tj. stabilna je u nekim područjima i prikazuje korake na određenim položajima. Dakle, ona su također poznata kao vlakna stupnjevanog indeksa, inače vlakna indeksa gradijenta, jer se indeks loma lako mijenja unutar radijalnog smjera. To se može postići tehnikama izrade vlakana. Dizajn vlakna stupnjevanog indeksa uključuje parabolični oblik od osi vlakana koja je udaljena do određenog radijalnog mjesta. Ovaj članak razmatra pregled vlakana s stupnjevanim indeksom, rada i njegovih razlika.



Što je stupnjevano indeksno vlakno?

Definicija: U komunikacija optičkim vlaknima , stupnjevani indeks optičko vlakno ima indeks loma. Kada se radijalna udaljenost poveća od osi vlakana, tada će se indeks loma smanjiti. Budući da su dijelovi jezgre bliži osi vlakna, tada onaj koji ima visoki indeks loma u usporedbi s dijelovima blizu obloge, zrake svjetlosti će pratiti sinusoidne trake ispod vlakna.


Najčešći indeks loma koji se koristi u vlaknima s stupnjevanim indeksom je paraboličan, što rezultira čestim preusmjeravanjem emisija unutar jezgre i smanjuje modalnu disperziju. Dizajn višemodne optičke vlakne može se izvesti pomoću stupnjevitog indeksa, inače stupnjevanog indeksa.





Glavna korist stupnjevanog indeksa u usporedbi s step-indeksom je veliko smanjenje unutar modalne disperzije. Nadalje, ova se disperzija može smanjiti odabirom manje veličine jezgre kako bi se oblikovalo vlakno s indeksom koraka u jednom načinu rada. Ova vrsta vlakana regulirana je putem ITU (Međunarodne telekomunikacijske unije) u preporuci G.651.1.

Dijagram stupnjevanog indeksa vlakana

Pod ITU (Međunarodna telekomunikacijska unija) poznat je i kao G.651.1. To je jedna vrsta vlakana kod koje se radijalna udaljenost povećava, a indeks loma polako će se smanjivati. Suprotno tome, ono što smo obično primijetili je vlakno G.652.D koje ima profil indeksa loma s indeksom koraka. Dijagram vlakana stupnjevanog indeksa prikazan je u nastavku.



Gradirano indeksno vlakno

Gradirano indeksno vlakno

U vlaknima stupnjevanog indeksa indeks loma jezgre nije stabilan, već se polako smanjuje od svoje najveće vrijednosti (n1) u središtu jezgre do svoje najmanje vrijednosti (n2) na sučelju obloge jezgre što je prikazano u slijedeća slika. Glavna namjera dizajniranja vlakana s stupnjevanim indeksom je imati gotovo kvadratno smanjenje i ispituje se kroz α-profil koji je dat sljedećom formulom.


Formulirana indeksna formula vlakana

Formulirana indeksna formula vlakana

U gornjoj jednadžbi,

‘Ρ’ je radijalni položaj

‘A’ je polumjer jezgre

‘Α’ je parametar profila,

‘Δ’ je razlika između relativnog refrakcijskog broja

Δ = n1dva-n2dva/ 2n1dva= n1-n2 / n1

Ovdje parametar poput 'α' provjerava indeksni profil, a profil vlakna s indeksom koraka pomiče se prema granici velikog 'α'. Vlakno paraboličkog indeksa komunicira s α = 2.

Vrlo je lako razumjeti zašto se u tim vlaknima smanjuje multipath disperzija i intermodal. U gornjem dijagramu možemo primijetiti da se tri zrake u vlaknu prenose različitim putovima. Za kutnije zrake put je duži. No, brzina zraka promijenit će se zajedno s putanjom zbog razlika unutar indeksa loma.

Točnije, snop koji cirkulira duž osi vlakana poći će najkraćim trakom, međutim, polako emitira, jer je indeks glavni duž ove trake.

Alternativno, kutne zrake idu velikim putem, iako obuhvaćaju ogroman dio svoje trake kroz nizak indeks loma, stoga se kreću brže. Dakle, moguće je da se svi signali odjednom pojave na kraju vlakna, pod uvjetom da odaberemo pravilan odabir α (profil indeksa loma).

Multimodno vlakno s stupnjevanim indeksom

U ovoj vrsti vlakana promjer jezgre je od 50 do 100 mikrometara. Kada jezgra ima velik promjer, tada omogućuje da brojne zrake cirkuliraju kroz vlakno. Kad svjetlosni signal putuje kroz vlakno, ono će promijeniti svoje ponašanje tijekom vremena dok putuje unutar njega. Budući da smo već razgovarali da je indeks loma jezgre na osi relativno veći u usporedbi s drugim dijelom u njoj.

Dakle, jednom kad je svjetlosni signal dopušten, on će cirkulirati u vlaknu, nakon čega se prenosi iz srednje gustog medija u visoko gusti medij. Dakle, svjetlosni signal se usprkos reflektiranju prelama u jezgri.

Stoga se svjetlost koja se emitira neprestano lomi i savija. Dakle, u slučaju višemodnog vlakna, svjetlosni signali ne cirkuliraju prateći ravnu crtu, već prate paraboličku traku zbog neujednačenosti unutar indeksa loma u jezgri.

Ali, neki će se načini emitirati ravno, ili će imati nisku paraboličnu prirodu. Kao rezultat, ovi svjetlosni signali polako će cirkulirati zbog napretka u područjima s visokim indeksom loma u usporedbi s kojima slijedi visoko parabolična traka.
Svjetlosni signali koji se šire cijelom regijom odlazit će s osi koja se pomiče tijekom područja s niskim indeksom loma i emitira velike udaljenosti, ali brzo cirkulira. Kao rezultat, vrijeme potrebno za cirkulaciju smanjit će se s druge strane vlakna. Stoga će svi signali putovati različitim trakama. Ovo uklanja vjerojatnost širenja u jezgri.

Razlika između indeksa koraka i stupnjevanog indeksa vlakana

Glavne razlike između ta dva vlakna razmatrane su u nastavku.

Vlakna indeksa koraka

Gradirano indeksno vlakno

U ovom je vlaknu indeks loma jezgre stabilan u cijeloj jezgri.U ovom je vlaknu indeks loma jezgre stupnjevanog indeksa najveći u srži, središtu i tada se smanjuje u smjeru sučelja obloge jezgre.
Širenje svjetlosti odvija se cik-cakŠirenje svjetlosti je na spiralni način.
Ima malu propusnostIma veliku propusnost
To su dvije vrste poput mono i multi-modeOvo je samo jedna vrsta poput višemodnog vlakna

Za svaki odraz zraka prelazi os vlakana.Zrake u ovom vlaknu neće prelaziti os vlakana.
Postupak proizvodnje je jednostavanProces proizvodnje je složen.

Prednosti

The prednosti vlakana stupnjevanog indeksa uključuju sljedeće

  • Korištenjem ovog vlakna može se prenijeti velika količina podataka
  • U usporedbi s indeksom koraka, izobličenja su relativno mala

Mane

The nedostaci vlakana stupnjevanog indeksa uključuju sljedeće

  • Ima manju učinkovitost spajanja svjetlosti.
  • Skupa je u usporedbi s vlaknima s stepenišnim indeksom.

Primjene vlakna s stupnjevanim indeksom

Prijave uključuju sljedeće.

  • Općenito, višemodno vlakno stupnjevanog indeksa koristi se u razmjerno manjim primjenama propusnosti i kratkih daljina LAN-ovi (lokalne mreže) koja radi na 1 Gbps, inače manje.
  • Jednosmjerna vlakna SMF ili Step-index koriste se u visokotemperaturnim i dalekometnim aplikacijama poput okosnica nosača.

Dakle, ovdje se radi o svemu pregled vlakana stupnjevanog indeksa . Iz gornjih podataka konačno možemo zaključiti da se u ovom vlaknu informacijski signal koji se prenosi može dobro kružiti, a šanse za širenje također su manje u ovom slučaju. Evo pitanja za vas, što je optičko vlakno?