Vi kender den multimode fiber er også kendt som trinindeksfiber, hvor funktionen af den radiale position er brydningsindekset, dvs. den er stabil i nogle områder og udviser trin i bestemte positioner. Så disse er også kendt som graderede indeksfibre, ellers gradientindeksfibre, fordi brydningsindekset ændres let inden for radial retning. Dette kan opnås gennem fabrikationsteknikker af fiber. Designet af en gradueret indeksfiber inkluderer en parabolform fra fiberaksen, der er væk til en bestemt radial placering. Denne artikel diskuterer en oversigt over graderede indeksfibre, bearbejdning og dens forskelle.
Hvad er gradueret indeksfiber?
Definition: I optisk fiberkommunikation , et klassificeret indeks optisk fiber har et brydningsindeks. Når den radiale afstand øges fra fiberaksen, falder brydningsindekset. Da kernedelene er tættere på fiberaksen, så der har et højt brydningsindeks sammenlignet med delene tæt på beklædningen, vil lysstråler følge sinusformede baner under fiberen.
Det hyppigste brydningsindeks, der anvendes i en gradueret indeksfiber, er parabolsk, hvilket resulterer i hyppig genfokusering af emissionerne inden for kernen og reducerer modal spredning. Designet af multimode fiberoptik kan udføres ved hjælp af trin-indeks ellers klassificeret-indeks.
Den største fordel ved det klassificerede indeks sammenlignet med trinindekset er det store fald inden for modal spredning. Desuden kan denne dispersion reduceres ved at vælge en mindre kernestørrelse til dannelse af en trinindeksfiber i en enkelt tilstand. Denne type fiber reguleres gennem ITU (International Telecommunications Union) i G.651.1anbefaling.
Graderet indeksfiberdiagram
Under ITU (International Telecommunication Union) er det også kendt som G.651.1. Det er en slags fiber, hvor den radiale afstand øges, så brydningsindekset sænkes langsomt. I modsætning hertil er det, vi normalt observerede, en G.652.D-fiber har en profil af et trinindeks brydningsindeks. Det indekserede fiberindikator er vist nedenfor.
Graderet indeksfiber
I fiber med gradueret indeks er brydningsindekset for kernen ikke stabilt, men reduceres langsomt fra sin største værdi (n1) i midten af kernen til den mindste værdi (n2) ved grænsefladen af kernebeklædning, der er illustreret i følgende billede. Hovedintentionen med design af graderede indeksfibre er at have næsten kvadratisk reduktion og undersøges gennem α-profil, der er givet ved følgende formel.
Graderet indeksfiberformel
I ovenstående ligning,
'Ρ' er den radiale position
'A' er kernens radius
'Α' er profilparameteren,
'Δ' er forskellen mellem det relative brydningstal
Δ = n1to-n2to/ 2n1to= n1-n2 / n1
Her verificerer parameteren som 'α' indeksprofilen, og profilen for trinindeksfibre bevæger sig mod grænsen for store 'α'. En parabolisk indeksfiber kommunikerer til α = 2.
Det er meget let at forstå, hvorfor flervejsdispersion og intermodal nedsættes i disse fibre. I ovenstående diagram kan vi observere, at de tre stråler i fiberen transmitteres i forskellige stier. For flere vinklede stråler er stien længere. Men strålens hastighed vil ændre sig sammen med stien på grund af forskelle inden for brydningsindekset.
Mere specifikt vil strålen, der cirkulerer langs fiberaksen, tage den korteste bane, men transmitterer langsomt, fordi indekset er hoved langs denne bane.
Alternativt tager vinklede stråler en stor sti, selvom de inkluderer en stor del af deres bane gennem det lave brydningsindeks, derfor bevæger de sig hurtigere. Så det er muligt for alle signaler at vises på én gang i slutningen af fiberen, forudsat at vi vælger et korrekt valg af α (brydningsindeksprofil).
Graded-Index Multimode fiber
I denne fibertype varierer kernediameteren fra 50 til 100 mikrometer. Når kernen har en stor diameter, tillader den adskillige stråler at cirkulere gennem fiberen. Når lyssignalet bevæger sig i fiberen, vil det ændre sin adfærd gennem det tidspunkt, hvor det rejser inden i det. Fordi vi allerede har diskuteret, at kernens brydningsindeks ved aksen er relativt højere sammenlignet med den anden del i den.
Så når lyssignalet er tilladt, cirkulerer det i fiberen, hvorefter det transmitterer fra lavt tæt medium til højt tæt medium. Så lyssignalet til trods for at det reflekteres, det brydes i kernen.
Derfor brydes det transmitterende lys konstant og bøjes. Så i multimode fiber tilfælde cirkulerer lyssignalerne ikke ved at spore en lige linje, men de sporer parabolsk bane på grund af ikke-ensartethed inden for brydningsindekset i kernen.
Men nogle af tilstande vil transmittere i en lige sti eller have lav parabolsk karakter. Som et resultat vil disse lyssignaler cirkulere langsomt på grund af fremskridt i regioner med højt brydningsindeks, sammenlignet med hvilke der følger en meget parabolsk bane.
Lyssignalerne, som udbreder sig i hele regionen, vil forlade fra aksen, der bevæger sig i området med lavt brydningsindeks og transmitterer lange afstande, men cirkulerer hurtigt. Som et resultat vil den tid, det tager at cirkulere, reduceres på en anden side af fiberen. Derfor bevæger alle signalerne sig gennem forskellige baner. Dette fjerner sandsynligheden for spredning i kernen.
Forskel mellem trinindeks og graderet indeksfiber
De væsentligste forskelle mellem disse to fibre diskuteres nedenfor.
Trinindeksfiber | Graderet indeksfiber |
| I denne fiber er kernens brydningsindeks stabilt i hele kernen. | I denne fiber er kernens brydningsindeks for den indekserede fiber det yderste i kernen, i midten og derefter reduceres den i retning af kerneklædningsgrænsefladen. |
| Udbredelsen af lys foregår på en zigzag-måde | Udbredelsen af lys foregår på en spiralformet måde. |
| Det har lav båndbredde | Det har en høj båndbredde |
| Disse er to typer som mono mode & multi-mode | Dette er kun en type som multi-mode fiber
|
| For hver refleksion krydser strålen fiberens akse. | Strålene i denne fiber krydser ikke fiberens akse. |
| Fremstillingsprocessen er let | Fremstillingsprocessen er kompleks. |
Fordele
Det fordele ved gradueret indeksfiber inkluderer følgende
- Ved at bruge denne fiber kan en stor mængde data transmitteres
- Sammenlignet med trinindeks er forvrængningen relativt lille
Ulemper
Det ulemper ved gradueret indeksfiber indbefatter det følgende
- Det har mindre lys koblingseffektivitet.
- Det er dyrt sammenlignet med trinindeksfibre.
Anvendelser af gradueret indeksfiber
Ansøgningerne inkluderer følgende.
- Generelt anvendes gradueret indeks multimode fiber i forholdsvis mindre applikationer med båndbredde og kortdistance LAN (lokale netværk), der kører med 1 Gbps ellers mindre.
- SMF eller Step-index single-mode fiber bruges i applikationer med høj solvægt og langdistanceflyvning som bærerygsøjler.
Således handler det hele om en oversigt over graderede indeksfibre . Af ovenstående information kan vi endelig konkludere, at informationssignalet, der transmitteres i denne fiber, kan cirkuleres godt, og chancerne for spredning er også mindre i dette tilfælde. Her er et spørgsmål til dig, hvad er optisk fiber?
