Știm că multimodul fibră este, de asemenea, cunoscut sub numele de fibre cu indice de pas, unde funcția poziției radiale este indicele de refracție, adică este stabilă în unele zone și prezintă pași la anumite poziții. Deci, acestea sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de fibre cu indice gradat, altfel fibre cu indice gradient, deoarece indicele de refracție se schimbă ușor în direcția radială. Acest lucru poate fi atins prin tehnici de fabricație a fibrelor. Proiectarea unei fibre cu indice gradat include o formă parabolică de la axa fibrei care este departe până la o anumită locație radială. Acest articol discută o prezentare generală a fibrelor cu indice gradat, a funcționării și a diferențelor sale.

“aplicații viitoare internetul obiectelor ”

Ce este fibra gradată a indexului?

Definiție: În comunicare cu fibra optica , un gradat-index fibra optica are un indice de refracție. Când distanța radială este mărită de axa fibrei, atunci indicele de refracție va scădea. Deoarece părțile centrale sunt mai apropiate de axa fibrei, atunci acesta are un indice de refracție ridicat în comparație cu părțile apropiate de placare, razele de lumină vor urma benzile sinusoidale sub fibră.

Cel mai frecvent indică de refracție utilizată într-o fibră cu indice gradat este parabolică, ceea ce duce la reorientarea frecventă a emisiilor în nucleu și reduce dispersia modală. Proiectarea fibrelor optice multimodale se poate face folosind indexul de pași altfel indexat gradat.

Principalul beneficiu al indicelui gradat în comparație cu indicele pasului este scăderea mare a dispersiei modale. Mai mult, această dispersie poate fi redusă prin selectarea unei dimensiuni mai mici a miezului pentru a forma o fibră cu indice de pas într-un singur mod. Acest tip de fibră este reglementat prin UIT (Uniunea Internațională a Telecomunicațiilor) la recomandarea G.651.1.

Diagrama fibrei indexate gradate

În cadrul UIT (Uniunea Internațională a Telecomunicațiilor), este cunoscută și sub numele de G.651.1. Este un fel de fibră în care distanța radială crește, atunci indicele de refracție va fi scăzut încet. În schimb, ceea ce am observat de obicei este o fibră G.652.D are un profil al unui indice de refracție cu indice de pas. Diagrama fibrelor cu indice gradat este prezentată mai jos.

Fibra indexată gradată

În fibra cu indice gradat, indicele de refracție al miezului nu este stabil, dar se reduce lent de la valoarea maximă (n1) la centrul miezului la valoarea minimă (n2) la interfața de placare a miezului, care este ilustrată în următoarea imagine. Intensiunea principală a proiectării fibrelor cu indice gradat este de a reduce aproape pătratic și se examinează prin intermediul profilului α dat de următoarea formulă.

Formula gradată a indexului de fibră

În ecuația de mai sus,

„Ρ” este poziția radială

„A” este raza nucleului

„Α” este parametrul profilului,

„Δ” este diferența dintre numărul relativ de refracție

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

Aici parametrul precum „α” verifică profilul indexului, iar profilul fibrei index-pas se deplasează spre limita „α” mare. O fibră cu indică parabolică comunică cu α = 2.

“cum se programează un microcontroler pic ”

Este foarte ușor de înțeles de ce dispersia multipath și intermodal sunt scăzute în aceste fibre. În diagrama de mai sus, putem observa că cele trei raze din fibră transmise pe căi diferite. Pentru raze mai înclinate, calea este mai lungă. Dar, viteza razei se va schimba odată cu calea datorită diferențelor din cadrul indicelui de refracție.

Mai precis, fasciculul care circulă de-a lungul axei fibrelor va lua cea mai scurtă bandă, cu toate acestea, transmite încet, deoarece indicele este principal de-a lungul acestei benzi.

Alternativ, razele înclinate iau o cale mare, deși includ o mare parte din banda lor prin indicele de refracție scăzut, prin urmare se mișcă mai repede. Deci, este posibil ca toate semnalele să apară simultan la sfârșitul fibrei, cu condiția să selectăm o selecție adecvată a α (profilul indexului de refracție).

Fibre multimode gradate-index

În acest tip de fibre, diametrul miezului variază de la 50 la 100 micrometri. Atunci când miezul are un diametru mare, atunci permite circularea a numeroase raze prin fibră. Când semnalul luminos se deplasează în fibră, atunci acesta își va schimba comportamentul în timpul călătoriei în interiorul acesteia. Deoarece am discutat deja că indicele de refracție al nucleului de pe axă este relativ mai mare în comparație cu cealaltă parte din acesta.

Deci, odată ce semnalul luminos este permis, acesta va circula în fibră, după care va transmite de la mediu dens dens la mediu dens. Deci, semnalul luminos, în ciuda faptului că este reflectat, se refractează în nucleu.

Prin urmare, lumina care transmite se refractează constant și se îndoaie. Deci, în cazul fibrelor multimodale, semnalele luminoase nu circulă urmărind o linie dreaptă, ci mai degrabă urmăresc banda parabolică din cauza neuniformității în cadrul indicelui de refracție din nucleu.

Dar unele dintre moduri se vor transmite pe o cale dreaptă sau au o natură parabolică redusă. Ca urmare, aceste semnale luminoase vor circula încet din cauza progresului în regiunile cu indice de refracție ridicat comparativ cu care urmează o bandă foarte parabolică.
Semnalele luminoase care se propagă în întreaga regiune vor pleca de pe axa care se mișcă în zona indexului de refracție scăzut și transmite distanțe mari, dar circulă rapid. Ca rezultat, timpul necesar circulării se va reduce pe o altă parte a fibrei. Prin urmare, toate semnalele vor circula prin diferite benzi. Aceasta elimină probabilitatea de răspândire în nucleu.

Diferența dintre indicele pas și fibra gradată a indexului

Principalele diferențe dintre aceste două fibre sunt discutate mai jos.

Step Index Fiber	Fibra indexată gradată
În această fibră, indicele de refracție al nucleului este stabil în întregul nucleu.	În această fibră, indicele de refracție al miezului al fibrei cu indice gradat este maxim la miez, centru și apoi se reduce în direcția interfeței de placare a miezului.
Propagarea luminii este în zig-zag	Propagarea luminii este într-un mod elicoidal.
Are lățime de bandă redusă	Are o lățime de bandă mare
Acestea sunt două tipuri, cum ar fi modul mono și multi-mod	Acesta este doar un tip, cum ar fi fibra multi-mod
Pentru fiecare reflexie, raza traversează axa fibrei.	Razele din această fibră nu vor traversa axa fibrei.
Procesul de fabricație este ușor	Procesul de fabricație este complex.

Avantaje

avantajele fibrelor cu indice gradat include următoarele

Prin utilizarea acestei fibre, se poate transmite o cantitate mare de date
Comparați cu indexul de pași, distorsiunea este relativ mică

Dezavantaje

dezavantajele fibrelor cu indice gradat includ următoarele

Are o eficiență mai mică a cuplării luminii.
Este costisitor în comparație cu fibrele cu indică pas.

Aplicații ale fibrei gradate-index

Aplicațiile includ următoarele.

În general, fibrele multimode cu indice gradat sunt utilizate în aplicații comparativ mai mici cu lățimea de bandă și pe distanțe scurte Rețele LAN (rețele locale) care rulează la 1 Gbps altfel mai puțin.
Fibra monomod SMF sau Step-index este utilizată în aplicații cu intensitate mare și lungă, cum ar fi coloanele vertebrale.

Astfel, totul este vorba o prezentare generală a fibrelor cu indice gradat . Din informațiile de mai sus, în cele din urmă, putem concluziona că, în această fibră, semnalul de informație care este transmis poate fi circulat bine și șansele de dispersare sunt, de asemenea, mai mici în acest caz. Iată o întrebare pentru dvs., ce este fibra optică?