Vi kjenner den multimodusen fiber er også kjent som trinnindeksfiber, der funksjonen til den radiale posisjonen er brytningsindeksen, dvs. den er stabil i noen områder og viser trinn i bestemte posisjoner. Så disse er også kjent som graderte indeksfibre, ellers gradientindeksfibre fordi brytningsindeksen endres lett i radial retning. Dette kan oppnås gjennom fabrikasjonsteknikker for fiber. Utformingen av en gradert indeksfiber inkluderer en parabolsk form fra fiberaksen som er borte til et bestemt radial sted. Denne artikkelen diskuterer en oversikt over gradert indeksfiber, arbeid og forskjeller.
Hva er gradert indeksfiber?
Definisjon: I optisk fiberkommunikasjon , en gradert indeks optisk fiber har en brytningsindeks. Når den radiale avstanden økes fra fiberaksen, vil brytningsindeksen avta. Siden kjernedelene er nærmere fiberaksen, og som har høy brytningsindeks sammenlignet med delene nær kledningen, vil lysstråler følge sinusformede baner under fiberen.
Den hyppigste brytningsindeksen som brukes i en gradert indeksfiber er parabolsk, noe som resulterer i hyppig refokusering av utslippene i kjernen og reduserer modal spredning. Utformingen av multimode fiberoptikk kan gjøres ved hjelp av trinnindeks ellers gradert indeks.
Den største fordelen med den graderte indeksen sammenlignet med trinnindeksen er den store reduksjonen innen modal spredning. Videre kan denne dispersjonen reduseres ved å velge en mindre kjernestørrelse for å danne en trinnindeksfiber i en enkelt modus. Denne typen fiber reguleres gjennom ITU (International Telecommunications Union) i G.651.1anbefaling.
Gradert indeksfiberdiagram
Under ITU (International Telecommunication Union) er det også kjent som G.651.1. Det er en slags fiber der den radiale avstanden øker, da vil brytningsindeksen reduseres sakte. I motsetning til det som vi vanligvis observerte er en G.652.D fiber har en profil av en trinnindeks brytningsindeks. Gradert indeksfiberdiagram er vist nedenfor.
Gradert indeksfiber
I fiber med gradert indeks er brytningsindeksen til kjernen ikke stabil, men reduseres sakte fra sin ytterste verdi (n1) i sentrum av kjernen til den minste verdien (n2) ved grensesnittet til kjernekledning som er illustrert i følgende bilde. Hovedintensjonen med å designe fibrer med gradert indeks er å ha nesten kvadratisk reduksjon og undersøkes gjennom α-profil som er gitt av følgende formel.
Gradert indeksfiberformel
I ovenstående ligning,
‘Ρ’ er den radiale posisjonen
‘A’ er radiusen til kjernen
‘Α’ er profilparameteren,
‘Δ’ er forskjellen mellom det relative brytningsnummeret
Δ = n1to-n2to/ 2n1to= n1-n2 / n1
Her verifiserer parameteren som ‘α’ indeksprofilen, og profilen til trinnindeksfiber beveger seg mot grensen til store ‘α’. En parabolisk indeksfiber kommuniserer til α = 2.
Det er veldig lett å forstå hvorfor flerveisspredning og intermodal reduseres i disse fibrene. I diagrammet ovenfor kan vi observere at de tre strålene i fiberen overføres i forskjellige baner. For flere vinklede stråler er stien lengre. Men strålehastigheten vil endres sammen med banen på grunn av forskjeller i brytningsindeksen.
Mer spesifikt vil strålen som sirkulerer langs fiberaksen ta den korteste banen, men overføres sakte fordi indeksen er hoved langs denne banen.
Alternativt tar vinklede stråler en stor sti, selv om de inkluderer en stor del av banen gjennom den lave brytningsindeksen, derfor beveger de seg raskere. Så det er mulig for alle signaler å vises samtidig på slutten av fiberen, forutsatt at vi velger et riktig utvalg av α (brytningsindeksprofil).
Graded-Index Multimode fiber
I denne typen fiber varierer kjernediameteren fra 50 til 100 mikrometer. Når kjernen har stor diameter, lar den mange stråler sirkulere gjennom hele fiberen. Når lyssignalet beveger seg i fiberen, vil det endre sin oppførsel gjennom tiden når du reiser i den. Fordi vi allerede har diskutert at kjernens brytningsindeks ved aksen er relativt høyere sammenlignet med den andre delen i den.
Så når lyssignalet er tillatt, vil det sirkulere i fiberen, og deretter overføres det fra lavt tett medium til høyt tett medium. Så lyssignalet til tross for å bli reflektert, det brytes i kjernen.
Derfor blir det transmitterende lyset kontinuerlig refraktert og bøyer seg. Så i multimode fiber tilfelle sirkulerer ikke lyssignalene ved å spore en rett linje, men de sporer parabolsk fil på grunn av ikke-ensartethet i brytningsindeksen i kjernen.
Men noen av modusene vil overføre i en rett vei eller ha lav parabolsk natur. Som et resultat vil disse lyssignalene sirkulere sakte på grunn av fremgang i regioner med høy brytningsindeks, sammenlignet med som følger en svært parabolsk fil.
Lyssignalene som forplanter seg i hele regionen vil forlate fra aksen som beveger seg i området med lavt brytningsindeks og overfører lange avstander, men sirkulerer raskt. Som et resultat vil tiden det tar å sirkulere reduseres på en annen side av fiberen. Derfor vil alle signalene bevege seg gjennom forskjellige baner. Dette fjerner sannsynligheten for spredning i kjernen.
Forskjellen mellom trinnindeks og gradert indeksfiber
Hovedforskjellene mellom disse to fibrene blir diskutert nedenfor.
Step Index Fiber | Gradert indeksfiber |
| I denne fiberen er kjernens brytningsindeks stabil gjennom hele kjernen. | I denne fiberen er kjernens brytningsindeks for gradert indeksfiber ytterst i kjerne, midt og da reduseres den i retning av kjernekledningsgrensesnittet. |
| Forplantningen av lys er på en sikksakk måte | Forplantningen av lys er på en spiralformet måte. |
| Den har lav båndbredde | Den har høy båndbredde |
| Dette er to typer som monomodus og multimodus | Dette er bare en type som multimodusfiber
|
| For hver refleksjon krysser strålen fiberaksen. | Strålene i denne fiberen vil ikke krysse fiberaksen. |
| Fremstillingsprosessen er enkel | Prosessen med produksjon er kompleks. |
Fordeler
De fordeler med gradert indeksfiber Inkluder følgende
- Ved å bruke denne fiberen kan en stor mengde data overføres
- Sammenlignet med trinnindeks er forvrengningen relativt liten
Ulemper
De ulemper med gradert indeksfiber inkluderer følgende
- Den har mindre lyskoblingseffektivitet.
- Det er kostbart sammenlignet med trinnindeksfiber.
Anvendelser av gradert indeksfiber
Søknadene inkluderer følgende.
- Generelt brukes gradert indeks multimode fiber i relativt mindre applikasjoner med båndbredde og kortdistanse LAN (lokale nettverk) som kjører med 1 Gbps ellers mindre.
- SMF- eller trinnindeks enkeltmodusfiber brukes i applikasjoner med høy BW og langdistanse som bærerygger.
Dermed handler dette om en oversikt over gradert indeksfiber . Av den ovennevnte informasjonen kan vi til slutt konkludere med at i denne fiberen kan informasjonssignalet som overføres sirkuleres godt og sjansene for spredning er også færre i dette tilfellet. Her er et spørsmål til deg, hva er optisk fiber?
