Znamy ten tryb wielomodowy błonnik jest również znany jako światłowód skokowy, w którym funkcją położenia promieniowego jest współczynnik załamania światła, tj. jest stabilny w niektórych obszarach i wykazuje kroki w określonych pozycjach. Więc są one również znane jako włókna o stopniowanym współczynniku, w przeciwnym razie są to włókna gradientowe, ponieważ współczynnik załamania światła łatwo zmienia się w kierunku promieniowym. Można to osiągnąć dzięki technikom wytwarzania światłowodu. Konstrukcja światłowodu o stopniowanym indeksie obejmuje kształt paraboliczny od osi światłowodu oddalonej od określonego położenia promieniowego. W tym artykule omówiono przegląd światłowodów o stopniowanym indeksie, działanie i różnice między nimi.

“schemat obwodu kontrolera ładowania baterii słonecznej; ”

Co to jest światłowód Graded Index?

Definicja: W komunikacja światłowodowa , indeks stopniowany światłowód ma współczynnik załamania światła. Zwiększenie odległości promieniowej od osi światłowodu powoduje zmniejszenie współczynnika załamania światła. Ponieważ części rdzenia znajdują się bliżej osi światłowodu, a następnie mają wysoki współczynnik załamania światła w porównaniu z częściami znajdującymi się blisko płaszcza, promienie światła będą podążać za sinusoidalnymi pasami pod światłowodem.

Najczęstszy współczynnik załamania światła stosowany w światłowodzie o stopniowanym współczynniku załamania jest paraboliczny, co powoduje częste przestawianie emisji w rdzeniu i zmniejsza dyspersję modalną. Projektowanie światłowodu wielomodowego można wykonać przy użyciu wskaźnika skokowego, w przeciwnym razie stopniowanego.

Główną zaletą wskaźnika stopniowanego w porównaniu ze wskaźnikiem skokowym jest duży spadek dyspersji modalnej. Ponadto tę dyspersję można zmniejszyć, wybierając mniejszy rozmiar rdzenia, aby utworzyć włókno o współczynniku skokowym w trybie pojedynczym. Ten rodzaj światłowodu jest regulowany przez ITU (Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny) w zaleceniu G.651.1.

Diagram światłowodu stopniowanego

W ramach ITU (Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny) jest również znany jako G.651.1. Jest to jeden rodzaj włókna, w którym odległość promieniowa wzrasta, a następnie współczynnik załamania światła będzie się powoli zmniejszał. W przeciwieństwie do tego, co zwykle obserwowaliśmy, to światłowód G.652.D ma profil skokowego współczynnika załamania światła. Schemat światłowodu ze stopniowanym indeksem pokazano poniżej.

Graded Index Fiber

W światłowodzie o stopniowanym współczynniku załamania światła rdzenia nie jest stabilny, ale zmniejsza się powoli od swojej najwyższej wartości (n1) w środku rdzenia do najmniejszej wartości (n2) na granicy płaszcza rdzenia, co pokazano na następujący obraz. Głównym celem projektowania włókien o stopniowanym indeksie jest uzyskanie prawie kwadratowej redukcji i jest badany za pomocą profilu α, który jest określony następującym wzorem.

Formuła włókna o stopniowanym indeksie

W powyższym równaniu

„Ρ” to położenie promieniowe

„A” jest promieniem rdzenia

„Α” to parametr profilu,

„Δ” jest różnicą między względną liczbą załamania światła

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

Tutaj parametr taki jak „α” weryfikuje profil wskaźnika, a profil światłowodu o indeksie schodkowym przesuwa się w kierunku granicy dużego „α”. Światłowód o indeksie parabolicznym komunikuje się z wartością α = 2.

Bardzo łatwo jest zrozumieć, dlaczego dyspersja wielodrożna i intermodalność są zmniejszone w tych włóknach. Na powyższym diagramie możemy zaobserwować, że trzy promienie w światłowodzie przesyłane są różnymi drogami. W przypadku promieni bardziej zakrzywionych ścieżka jest dłuższa. Jednak prędkość promienia będzie się zmieniać wraz z drogą z powodu różnic we współczynniku załamania światła.

Mówiąc dokładniej, wiązka krążąca wzdłuż osi światłowodu zajmie najkrótszy pas, jednak transmituje powoli, ponieważ indeks jest główny wzdłuż tego pasa.

Alternatywnie, promienie ustawione pod kątem podążają dużą drogą, chociaż obejmują znaczną część swojego pasa ruchu przez niski współczynnik załamania światła, dlatego poruszają się szybciej. Jest więc możliwe, że wszystkie sygnały pojawią się od razu na końcu światłowodu, pod warunkiem, że wybierzemy odpowiedni dobór współczynnika α (profil współczynnika załamania światła).

Światłowód wielomodowy o stopniowanym indeksie

W tego rodzaju włóknie średnica rdzenia wynosi od 50 do 100 mikrometrów. Kiedy rdzeń ma dużą średnicę, pozwala na cyrkulację wielu promieni w całym włóknie. Kiedy sygnał świetlny przemieszcza się w światłowodzie, to zmienia swoje zachowanie w czasie, gdy podróżuje w nim. Ponieważ już omówiliśmy, że współczynnik załamania światła rdzenia na osi jest stosunkowo wyższy w porównaniu z pozostałą jego częścią.

Tak więc, gdy sygnał świetlny zostanie dopuszczony, będzie krążył w światłowodzie, a następnie transmituje z medium o małej gęstości do ośrodka o dużej gęstości. Tak więc sygnał świetlny pomimo odbijania ulega załamaniu w rdzeniu.

Dlatego przepuszczające światło ulega ciągłemu załamaniu i załamaniu. Tak więc w przypadku światłowodu wielomodowego sygnały świetlne nie krążą po linii prostej, raczej śledzą pas paraboliczny ze względu na niejednorodność współczynnika załamania światła w rdzeniu.

Jednak niektóre z modów będą nadawać po prostej ścieżce lub będą miały niską paraboliczną naturę. W rezultacie te sygnały świetlne będą krążyć powoli z powodu postępu w obszarach o wysokim współczynniku załamania światła, w porównaniu z którymi następują po silnie parabolicznym pasie.
Sygnały świetlne, które rozchodzą się w całym regionie, opuszczają oś, która porusza się w obszarze o niskim współczynniku załamania światła i przenosi duże odległości, ale krąży szybko. W rezultacie czas potrzebny do cyrkulacji zmniejszy się po drugiej stronie włókna. Dlatego wszystkie sygnały będą przemieszczać się różnymi pasami. Eliminuje to prawdopodobieństwo rozprzestrzeniania się w rdzeniu.

“różnica między serwomechanizmem a silnikiem ”

Różnica między wskaźnikiem krokowym a światłowodem stopniowanym

Poniżej omówiono główne różnice między tymi dwoma włóknami.

Światłowód krokowy	Graded Index Fiber
W tym włóknie współczynnik załamania światła rdzenia jest stabilny w całym rdzeniu.	W tym włóknie współczynnik załamania światła rdzenia światłowodu o stopniowanym współczynniku jest najwyższy w rdzeniu, w środku, a następnie zmniejsza się w kierunku połączenia rdzeń-płaszcz.
Propagacja światła przebiega zygzakiem	Rozchodzenie się światła odbywa się w sposób spiralny.
Ma niską przepustowość	Ma dużą przepustowość
Są to dwa typy, takie jak tryb mono i tryb wielomodowy	To tylko jeden typ, jak światłowód wielomodowy
Przy każdym odbiciu promień przecina oś włókna.	Promienie w tym włóknie nie przechodzą przez oś włókna.
Proces produkcji jest łatwy	Proces produkcji jest złożony.

Zalety

Plik zalety włókna o stopniowanym indeksie obejmują następujące elementy

Używając tego włókna, można przesyłać duże ilości danych
W porównaniu z indeksem skokowym zniekształcenie jest stosunkowo niewielkie

Niedogodności

Plik wady włókna o stopniowanym indeksie obejmują następujące

Ma mniejszą skuteczność sprzęgania światła.
Jest to kosztowne w porównaniu z włóknami o indeksie krokowym.

Zastosowania światłowodu Graded-Index

Aplikacje obejmują następujące elementy.

Ogólnie rzecz biorąc, światłowód wielomodowy o stopniowanym indeksie jest używany w aplikacjach o stosunkowo mniejszej przepustowości i krótkich dystansach Sieci LAN (sieci lokalne), które działają z prędkością 1 Gb / s, w przeciwnym razie mniej.
Światłowód jednomodowy SMF lub Step-index jest używany w aplikacjach o dużej mocy i długich dystansach, takich jak szkielety nośne.

A więc o to chodzi przegląd światłowodów o stopniowanym indeksie . Z powyższych informacji możemy wreszcie wywnioskować, że w tym światłowodzie przesyłany sygnał informacyjny może dobrze krążyć i szanse na rozproszenie są również w tym przypadku mniejsze. Oto pytanie do Ciebie, czym jest światłowód?