Мы знаем, что многомодовый волокно также известно как волокно со ступенчатым показателем преломления, где функцией радиального положения является показатель преломления, т. е. оно стабильно в некоторых областях и имеет ступеньки в определенных положениях. Таким образом, они также известны как волокна с градиентным показателем преломления, иначе волокна с градиентным показателем преломления легко меняются в радиальном направлении. Это может быть достигнуто с помощью технологий изготовления волокна. Конструкция волокна с градиентным коэффициентом преломления имеет параболическую форму от оси волокна, которая находится далеко от определенного радиального местоположения. В этой статье обсуждается обзор волокна с градиентным показателем преломления, работа и его различия.

“два типа тормозных систем ”

Что такое волокно с индексом градации?

Определение: В оптоволоконная связь , градуированный индекс оптоволокно имеет показатель преломления. При увеличении радиального расстояния от оси волокна показатель преломления уменьшается. Поскольку части сердцевины расположены ближе к оси волокна, а затем имеют высокий показатель преломления по сравнению с частями, расположенными близко к оболочке, лучи света будут следовать по синусоидальным дорожкам под волокном.

Наиболее частым показателем преломления, используемым в волокне с градиентным коэффициентом преломления, является параболический, что приводит к частой перефокусировке излучения внутри сердцевины и снижает модальную дисперсию. Проектирование многомодового оптоволокна может быть выполнено с использованием ступенчатого индекса, в противном случае - градиентного индекса.

Основным преимуществом градуированного индекса по сравнению со ступенчатым индексом является значительное уменьшение модальной дисперсии. Кроме того, эту дисперсию можно уменьшить, выбрав сердцевину меньшего размера для формирования волокна со ступенчатым показателем преломления в одномодовом режиме. Этот вид волокна регулируется ITU (Международный союз электросвязи) в рекомендации G.651.1.

Диаграмма волокна с градиентным индексом

В рамках ITU (Международный союз электросвязи) он также известен как G.651.1. Это один из видов волокна, в котором радиальное расстояние увеличивается, а показатель преломления уменьшается медленно. Напротив, то, что мы обычно наблюдаем, - это волокно G.652.D с профилем показателя преломления со ступенчатым показателем преломления. Диаграмма волокна с градиентным показателем преломления показана ниже.

Волокно с градуированным индексом

В волокне с градиентным коэффициентом преломления показатель преломления сердцевины нестабилен, но медленно снижается от своего максимального значения (n1) в центре сердцевины до наименьшего значения (n2) на границе раздела сердцевина-оболочка, что показано на рисунке следующее изображение. Основная цель разработки волокон с градиентным показателем преломления состоит в том, чтобы получить почти квадратичное уменьшение &, которое исследуется через α-профиль, который задается следующей формулой.

Формула волокна с градуированным индексом

В приведенном выше уравнении

‘Ρ’ - радиальное положение

‘A’ - радиус ядра

‘Α’ - параметр профиля,

‘Δ’ - это разница между относительным числом преломления.

Δ = n1^два-n2^два/ 2n1^два= n1-n2 / n1

Здесь такой параметр, как «α», проверяет профиль показателя преломления, а профиль волокна со ступенчатым показателем преломления смещается в сторону границы большого «α». Волокно с параболическим показателем преломления сообщается с α = 2.

Очень легко понять, почему в этих волокнах уменьшаются многолучевая дисперсия и интермодальность. На приведенной выше диаграмме мы можем видеть, что три луча в волокне проходят разными путями. Для более наклонных лучей путь длиннее. Но скорость луча будет меняться вместе с траекторией из-за различий в показателе преломления.

Более конкретно, луч, циркулирующий вдоль оси волокна, будет проходить по самой короткой полосе, однако передает медленно, потому что индекс является основным вдоль этой полосы.

В качестве альтернативы, наклонные лучи проходят большой путь, хотя они включают огромную часть своей полосы из-за низкого показателя преломления, поэтому они движутся быстрее. Таким образом, все сигналы могут появляться сразу на конце волокна при условии, что мы правильно выберем α (профиль показателя преломления).

Многомодовое волокно с градиентным индексом

В этом типе волокна диаметр сердцевины составляет от 50 до 100 микрометров. Когда сердцевина имеет большой диаметр, она позволяет множеству лучей циркулировать по волокну. Когда световой сигнал проходит по волокну, он со временем меняет свое поведение, путешествуя внутри него. Потому что мы уже обсуждали, что показатель преломления сердечника на оси относительно выше по сравнению с остальной частью в нем.

Таким образом, как только световой сигнал будет разрешен, он будет циркулировать в волокне, после чего он перейдет из среды с низкой плотностью в среду с высокой плотностью. Итак, световой сигнал, несмотря на то, что он отражается, преломляется в ядре.

Поэтому проходящий свет постоянно преломляется и изгибается. Таким образом, в случае многомодового волокна световые сигналы не циркулируют, отслеживая прямую линию, а скорее отслеживают параболическую полосу из-за неоднородности показателя преломления в сердечнике.

Но некоторые из режимов будут передавать по прямому пути или имеют низкую параболическую природу. В результате эти световые сигналы будут циркулировать медленно из-за прогресса в областях с высоким показателем преломления по сравнению с теми, которые следуют по высокопараболической полосе.
Световые сигналы, которые распространяются по всей области, будут уходить от оси, которая движется в области с низким показателем преломления и передает на большие расстояния, но распространяется быстро. В результате сокращается время циркуляции на другой стороне волокна. Следовательно, все сигналы будут проходить по разным полосам. Это устраняет вероятность растекания в ядре.

Разница между Step Index и Graded Index волокна

Основные различия между этими двумя волокнами обсуждаются ниже.

Шаг Индексное волокно	Волокно с градуированным индексом
В этом волокне показатель преломления сердцевины стабилен по всей сердцевине.	В этом волокне показатель преломления сердцевины волокна с градиентным коэффициентом преломления максимален у сердцевины, в центре, а затем он уменьшается в направлении границы раздела сердцевина-оболочка.
Распространение света зигзагообразно.	Свет распространяется по спирали.
У него низкая пропускная способность	Обладает высокой пропускной способностью
Это два типа: монорежим и многорежим.	Это только один тип, такой как многомодовое волокно. “как работает симистор ”
При каждом отражении луч пересекает ось волокна.	Лучи в этом волокне не пересекают ось волокна.
Процесс изготовления несложный	Процесс изготовления сложный.

Преимущества

В преимущества волокна с дифференцированным показателем преломления включая следующее

Используя это волокно, можно передавать большой объем данных.
Сравните со ступенчатым индексом, искажения относительно небольшие

Недостатки

В К недостаткам волокна с градиентным коэффициентом преломления можно отнести следующее

У него меньшая световая эффективность связи.
Это дорого по сравнению со ступенчатым волокном.

Применение волокна с градиентным индексом

Приложения включают следующее.

Как правило, многомодовое волокно с градиентным коэффициентом преломления используется в приложениях с относительно небольшой полосой пропускания и на малых расстояниях. LAN (локальные сети), который работает на 1 Гбит / с, иначе меньше.
Одномодовое волокно SMF или Step-index используется в приложениях с большой полосой пропускания и большой протяженности, например в магистральных сетях.

Таким образом, это все о обзор волокна с градиентным индексом . Из приведенной выше информации, наконец, мы можем сделать вывод, что в этом волокне передаваемый информационный сигнал может хорошо циркулировать, и в этом случае шансы на рассеяние также меньше. Вот вам вопрос, что такое оптическое волокно?