Градиентное волокно

Градиентное волокно или волокно с градиентным показателем преломления — это оптическое волокно , сердцевина которого имеет показатель преломления , который непрерывно уменьшается с увеличением радиального расстояния от оптической оси волокна, в отличие от волокна со ступенчатым показателем преломления , которое имеет равномерный показатель преломления в сердцевине и более низкий показатель в окружающей оболочке.

Поскольку части сердцевины, расположенные ближе к оси волокна, имеют более высокий показатель преломления, чем части, расположенные ближе к оболочке, световые лучи следуют по синусоидальным траекториям вниз по волокну. Наиболее распространенный профиль показателя преломления для градиентного волокна очень близок к параболическому. Параболический профиль приводит к постоянной перефокусировке лучей в сердцевине и минимизирует модовую дисперсию .

Многомодовое оптическое волокно может быть построено либо с градиентным, либо со ступенчатым профилем показателя преломления . Преимущество многомодового волокна с градиентным показателем преломления по сравнению с волокном со ступенчатым показателем преломления заключается в значительном снижении модовой дисперсии . Это означает, что время прохождения фотонов через волокно более постоянно, что позволяет приемнику различать более короткие и частые импульсы света. Модовую дисперсию можно дополнительно снизить, выбрав меньший размер сердцевины (менее 10 мкм) и сформировав одномодовое волокно со ступенчатым показателем преломления . ^[1]

Этот тип волокна нормализован Международным союзом электросвязи ITU-T в рекомендации G.651.1. ^[2]

Дисперсия импульса в оптическом волокне с градиентным показателем преломления определяется выражением ^{[ требуется ссылка ]}

$${\displaystyle \mathrm {Импульс~дисперсия} = {\frac {k\delta n\ n_{1}\ l}{c}}\,\!,}$$где

${\textstyle \дельта н\,\!}$- это разница показателей преломления сердцевины и оболочки,

${\textstyle n_{1}\,\!}$- показатель преломления оболочки,

${\textstyle л\,\!}$длина волокна, взятая для наблюдения дисперсии импульса,

${\textstyle c\approx 3\times 10^{8}~\mathrm {м/с} \,\!}$это скорость света , и

${\textstyle к\,\!}$ константа градуированного индексного профиля.

• Профиль индекса степенного закона
• Градиентная оптика индекса

•  В этой статье использованы материалы из общедоступного Федерального стандарта 1037C. Администрация общих служб . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г. (в поддержку MIL-STD-188 ).

Эта статья по теме «Оптика» — заглушка . Вы можете помочь Википедии, расширив ее.

• в
• т
• е