Què és la fibra índex classificat: funcionament i les seves aplicacions

Què és la fibra índex classificat: funcionament i les seves aplicacions

Coneixem aquest multimode fibra també es coneix com fibra d’índex de graons, on la funció de la posició radial és l’índex de refracció, és a dir, és estable en algunes zones i presenta passos en determinades posicions. Per tant, també es coneixen com a fibres d’índex gradat, en cas contrari, fibres d’índex de gradient perquè l’índex de refracció canvia fàcilment dins de la direcció radial. Això es pot aconseguir mitjançant tècniques de fabricació de fibra. El disseny d'una fibra amb índex graduat inclou una forma parabòlica des de l'eix de fibra que es troba allunyat fins a una determinada ubicació radial. En aquest article es descriu una visió general de la fibra d’índex classificat, el funcionament i les seves diferències.



Què és la fibra índex classificat?

Definició: En comunicació de fibra òptica , un índex graduat fibra òptica té un índex de refracció. Quan s’incrementa la distància radial respecte de l’eix de la fibra, l’índex de refracció disminuirà. Com que les parts del nucli són més properes a l'eix de la fibra, llavors té un índex de refracció elevat en comparació amb les parts properes al revestiment, els raigs de llum seguiran els carrils sinusoïdals sota la fibra.


L’índex de refracció més freqüent que s’utilitza en una fibra amb índex graduat és el parabòlic, que es tradueix en un enfocament freqüent de les emissions dins del nucli i redueix la dispersió modal. El disseny de fibra òptica multimode es pot fer mitjançant step-index, en cas contrari, índex graduat.





El principal avantatge de l’índex classificat en comparació amb l’índex de graus és la gran disminució de la dispersió modal. A més, aquesta dispersió es pot reduir seleccionant una mida de nucli menor per formar una fibra d'índex de pas en un sol mode. Aquest tipus de fibra es regula a través de la UIT (Unió Internacional de les Telecomunicacions) a la recomanació G.651.1.

Diagrama de fibra índex classificat

Sota la UIT (Unió Internacional de les Telecomunicacions), també es coneix com G.651.1. És un tipus de fibra on la distància radial augmenta i l'índex de refracció es reduirà lentament. En canvi, el que normalment observem és que una fibra G.652.D té un perfil d’índex de refracció amb índex de graons. A continuació es mostra el diagrama de fibra amb índex classificat.



Fibra índex classificat

Fibra índex classificat

En la fibra d’índex classificat, l’índex de refracció del nucli no és estable, sinó que es redueix lentament des del seu màxim valor (n1) al centre del nucli fins al seu mínim valor (n2) a la interfície de revestiment del nucli que s’il·lustra a la següent imatge. La intenció principal de dissenyar fibres d’índex gradat és reduir gairebé quadràticament i s’examina a través del perfil α que ve donat per la següent fórmula.


Fórmula de fibra índex classificat

Fórmula de fibra índex classificat

A l'equació anterior,

‘Ρ’ és la posició radial

‘A’ és el radi del nucli

'Α' és el paràmetre del perfil,

'Δ' és la diferència entre el nombre de refracció relatiu

Δ = n12-n22/ 2n12= n1-n2 / n1

Aquí el paràmetre com 'α' verifica el perfil de l'índex i el perfil de la fibra d'índex de pas es mou cap al límit de la 'α' gran. Una fibra amb índex parabòlic es comunica amb α = 2.

És molt fàcil entendre per què disminueixen la dispersió de camins múltiples i la intermodal en aquestes fibres. En el diagrama anterior, podem observar que els tres rajos de la fibra es transmeten per diferents camins. Per als raigs més inclinats, el camí és més llarg. Però, la velocitat del raig canviarà juntament amb el recorregut a causa de les diferències dins de l’índex de refracció.

Més concretament, el feix que circula per l'eix de la fibra prendrà el carril més curt, però, es transmet lentament perquè l'índex és principal al llarg d'aquest carril.

Com a alternativa, els raigs en angle adopten un gran camí, tot i que inclouen una gran part del seu carril a través del baix índex de refracció, per tant, es mouen més ràpidament. Per tant, és possible que tots els senyals apareguin alhora al final de la fibra, sempre que seleccionem una selecció adequada del α (perfil d’índex de refracció).

Fibra multimode d’índex graduat

En aquest tipus de fibra, el diàmetre del nucli oscil·la entre els 50 i els 100 micròmetres. Quan el nucli té un diàmetre gran, permet circular nombrosos rajos per tota la fibra. Quan el senyal lluminós viatgi per la fibra, canviarà el seu comportament a través del temps en viatjar-hi. Com que ja hem comentat que l’índex de refracció del nucli a l’eix és relativament superior en comparació amb l’altra part del mateix.

Així, una vegada que es permeti el senyal lumínic, circularà per la fibra i, després, transmetrà de mitjà dens a mitjà alt dens. Així, el senyal lumínic, tot i reflectir-se, es refracta al nucli.

Per tant, la llum transmissora es refracta i es dobla constantment. Així doncs, en el cas de la fibra multimode, els senyals lluminosos no circulen rastrejant una línia recta, sinó que segueixen el carril parabòlic a causa de la no uniformitat dins de l’índex de refracció al nucli.

Però, alguns dels modes es transmetran per un camí recte o tenen una naturalesa parabòlica baixa. Com a resultat, aquests senyals lluminosos circularan lentament a causa del progrés en regions amb un índex de refracció alt en comparació amb les que segueixen un carril altament parabòlic.
Els senyals lluminosos que es propaguen per tota la regió sortiran de l'eix que es mou durant l'àrea de baix índex de refracció i transmet distàncies llargues però circula ràpidament. Com a resultat, el temps de circulació es reduirà en un altre costat de la fibra. Per tant, tots els senyals recorreran diferents carrils. Això elimina la probabilitat de propagació al nucli.

Diferència entre l’índex de pas i la fibra de l’índex graduat

A continuació es discuteixen les principals diferències entre aquestes dues fibres.

Step Index Fiber

Fibra índex classificat

En aquesta fibra, l’índex de refracció del nucli és estable a tot el nucli.En aquesta fibra, l’índex de refracció del nucli de la fibra d’índex classificat és màxim al nucli, al centre i després es redueix en la direcció de la interfície de revestiment del nucli.
La propagació de la llum es fa en forma de ziga-zagaLa propagació de la llum és de forma helicoïdal.
Té un ample de banda baixTé un ample de banda elevat
Són dos tipus, com ara el mode mono i el multimodeAquest és només un tipus com la fibra multimode

Per a cada reflexió, el raig creua l’eix de la fibra.Els raigs d’aquesta fibra no creuaran l’eix de la fibra.
El procés de fabricació és fàcilEl procés de fabricació és complex.

Avantatges

El avantatges de la fibra d’índex classificat inclou el següent

  • En utilitzar aquesta fibra, es pot transmetre una gran quantitat de dades
  • En comparació amb l’índex de passos, la distorsió és relativament petita

Desavantatges

El Inclouen els desavantatges de la fibra amb índex classificat el següent

  • Té menys eficiència d’acoblament de llum.
  • És car en comparació amb la fibra amb índex de graons.

Aplicacions de la fibra índex graduat

Les aplicacions inclouen el següent.

  • En general, la fibra multimode d’índex classificat s’utilitza en aplicacions d’amplada de banda i curt recorregut comparativament menys LAN (xarxes d'àrea local) que funciona a 1 Gbps d'una altra manera menys.
  • La fibra monomode SMF o Step-index s’utilitza en aplicacions d’alta potència corporativa i de llarg recorregut, com les columnes vertebrals del portador.

Per tant, tot això es tracta una visió general de la fibra amb índex classificat . A partir de la informació anterior, podem concloure que, en aquesta fibra, el senyal d'informació que es transmet pot circular bé i les possibilitats de dispersió també són menors en aquest cas. Aquí teniu una pregunta, què és la fibra òptica?