Φως και τεχνολογία: πώς η οπτική ίνα μεταδίδει το φως;

Jul 21, 2023

Αφήστε ένα μήνυμα

Από τότε που βγήκε το πρώτο νήμα χαλαζία το 1930, έχουμε εισέλθει πραγματικά στην εποχή των οπτικών ινών. Μέχρι στιγμής έχουμε ήδη διάφορους τύπους οπτικών ινών, όπως multi-mode οπτική ίνα G.651, single-mode οπτική ίνα G.652, G.653, G.654, G.655 κ.ο.κ. Αυτές οι ίνες αποτελούν τη βάση όλων των οπτικών μας επικοινωνιών.
 
Πώς λοιπόν μεταδίδεται το φως σε μια οπτική ίνα;
 

Ας πούμε ότι θέλουμε να ρίξουμε μια δέσμη φακού σε έναν μακρύ, ευθύ διάδρομο στην άλλη άκρη, απλώς στρέψτε τη δέσμη κατευθείαν στο διάδρομο, το φως ταξιδεύει σε ευθεία γραμμή και ξέρουμε ότι είναι εντάξει. Τι γίνεται αν ο διάδρομος έχει στροφή; Αυτή τη στιγμή, ένας καθρέφτης μπορεί να τοποθετηθεί στη γωνία για να αντανακλά τη δέσμη στη γωνία. Τι γίνεται αν ο διάδρομος έχει πολύ στροφές, με πολλαπλές στροφές; Είναι επίσης δυνατή η επένδυση των τοίχων με καθρέφτες και η γωνία της δέσμης φωτός έτσι ώστε να αναπηδά από πλευρά σε πλευρά κατά μήκος του διαδρόμου. Αυτό ακριβώς συμβαίνει όταν το φως ταξιδεύει μέσα από μια οπτική ίνα, αλλά το φως αντανακλάται πλήρως στην ίνα.

20230721001

Η παραδοσιακή καθαρή γυμνή ίνα αποτελείται από δύο στρώματα, το εσωτερικό και το εξωτερικό. Για να επιτευχθεί η συνθήκη ολικής ανάκλασης, ο δείκτης διάθλασης N1 του εσωτερικού στρώματος είναι μεγαλύτερος από τον δείκτη διάθλασης N2 του εξωτερικού στρώματος και το N1 μεγαλύτερο από το N2 είναι απαραίτητη προϋπόθεση για τη μετάδοση οπτικών σημάτων στην οπτική ίνα.

 

Ωστόσο, όταν το φως μεταδίδεται στην οπτική ίνα, όταν η οπτική ίνα είναι λυγισμένη, ο αριθμός των εμπρός και πίσω ανακλάσεων αυξάνεται και η γωνία ανάκλασης αυξάνεται επίσης. Εφόσον η κάμψη δεν είναι ιδιαίτερα έντονη, το φως δεν θα διαρρεύσει από την ίνα, επομένως συνήθως έχουμε ορισμένους περιορισμούς στην κάμψη της ίνας. Επιπλέον, γνωρίζουμε ότι οι κοινές οπτικές ίνες χωρίζονται σε μονοτροπικές και πολλαπλές οπτικές ίνες. Ποια είναι η διαφορά στις μεθόδους μετάδοσής τους, το παρακάτω σχήμα μπορεί να είναι πολύ διαισθητική εμφάνιση.

 

Ακολουθεί μια σύντομη αναφορά σε έναν νέο τύπο οπτικής ίνας που έχει γίνει δημοφιλής τα τελευταία χρόνια: η οπτική ίνα κοίλου πυρήνα.
 

Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές οπτικές ίνες, οι ίνες κοίλου πυρήνα δεν καθοδηγούν τη μετάδοση του φωτός με ολική ανάκλαση, αλλά καθοδηγώντας το φως μέσα από την κοίλη περιοχή μεταξύ των μέσων ινών, της οποίας η διατομή μοιάζει με κηρήθρα.

2023072103

 

Η αρχή της μετάδοσης του φωτός σε μια ίνα κοίλου πυρήνα μοιάζει περισσότερο με τη χρήση ενός καθρέφτη πολλαπλών στρωμάτων για την επίτευξη του αποτελέσματος της ολικής ανάκλασης μέσω της ανακλάσεως στη φάση πολλών διηλεκτρικών επιφανειών.

 

Προτείνετε το προϊόν δικτύου μετάδοσης: πλατφόρμα DWDM OTN

2U Chassis 1

Αποστολή ερώτησής