Ten multimode známe vlákno je také známé jako vlákno s krokovým indexem, kde funkcí radiální polohy je index lomu, tj. je v některých oblastech stabilní a vykazuje kroky v určitých polohách. Jsou tedy také známá jako vlákna s odstupňovaným indexem, jinak vlákna s gradientovým indexem, protože index lomu se snadno mění v radiálním směru. Toho lze dosáhnout výrobními technikami vláken. Konstrukce vlákna s odstupňovaným indexem zahrnuje parabolický tvar od osy vlákna, která je pryč do určitého radiálního umístění. Tento článek pojednává o přehledu vláken s odstupňovaným indexem, fungování a jeho rozdílech.

“kalkulačka zjednodušení booleovské algebry s kroky ”

Co je vlákno s odstupňovaným indexem?

Definice: v komunikace optickými vlákny , odstupňovaný index optické vlákno má index lomu. Když se zvětší radiální vzdálenost od osy vlákna, index lomu se sníží. Jelikož jsou části jádra blíže k ose vlákna, pak má vysoký index lomu ve srovnání s částmi blízko pláště, budou paprsky světla následovat sinusové pruhy pod vláknem.

Nejčastější index lomu používaný ve vláknech s odstupňovaným indexem je parabolický, což vede k častému přeostřování emisí uvnitř jádra a snižuje modální disperzi. Návrh multimódového optického vlákna lze provést pomocí krokového indexu, jinak odstupňovaného indexu.

Hlavní výhodou odstupňovaného indexu ve srovnání s krokovým indexem je velký pokles v rámci modální disperze. Dále může být tato disperze snížena výběrem menší velikosti jádra pro vytvoření vlákna s krokovým indexem v jediném režimu. Tento druh vlákna je regulován prostřednictvím ITU (Mezinárodní telekomunikační unie) na doporučení G.651.1.

Tříděný indexový vláknový diagram

V rámci ITU (International Telecommunication Union) je známá také jako G.651.1. Jedná se o jeden druh vlákna, kde se zvětšuje radiální vzdálenost, a poté bude index lomu pomalu snižován. Naproti tomu to, co jsme obvykle pozorovali, je vlákno G.652.D má profil indexu lomu s krokovým indexem. Diagram vláken s odstupňovaným indexem je uveden níže.

Tříděné indexové vlákno

U vláken s odstupňovaným indexem není index lomu jádra stabilní, ale pomalu se snižuje z nejvyšší hodnoty (n1) ve středu jádra na nejnižší hodnotu (n2) na rozhraní pláště jádra, které je znázorněno na následující obrázek. Hlavním záměrem navrhování vláken s odstupňovaným indexem je téměř kvadratické zmenšení a je zkoumáno prostřednictvím α-profilu, který je dán následujícím vzorcem.

Tříděný vzorec indexových vláken

Ve výše uvedené rovnici

„Ρ“ je radiální poloha

„A“ je poloměr jádra

„Α“ je parametr profilu,

„Δ“ je rozdíl mezi relativním číslem lomu

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

Zde parametr jako „α“ ověří indexový profil a profil vlákna s krokovým indexem se pohybuje směrem k hranici velkého „α“. Vlákno s parabolickým indexem komunikuje s α = 2.

Je velmi snadné pochopit, proč je u těchto vláken snížena vícecestná disperze a intermodal. Ve výše uvedeném diagramu můžeme pozorovat, že tři paprsky ve vlákně se přenášely různými cestami. U více šikmých paprsků je cesta delší. Rychlost paprsku se ale bude měnit spolu s dráhou kvůli rozdílům v indexu lomu.

Přesněji řečeno, paprsek cirkulující podél osy vlákna bude mít nejkratší dráhu, avšak přenáší pomalu, protože index je hlavní podél této dráhy.

Alternativně mohou šikmé paprsky procházet velkou cestou, i když skrze nízký index lomu zahrnují velkou část své dráhy, a proto se pohybují rychleji. Je tedy možné, aby se všechny signály objevily najednou na konci vlákna, za předpokladu, že vybereme správný výběr α (index indexu lomu).

Tříbodové vlákno s odstupňovaným indexem

U tohoto typu vlákna se průměr jádra pohybuje od 50 do 100 mikrometrů. Pokud má jádro velký průměr, pak umožňuje cirkulaci mnoha paprsků vláknem. Když se světelný signál pohybuje ve vlákně, pak změní své chování v době, kdy v něm cestuje. Protože jsme již diskutovali, že index lomu jádra v ose je relativně vyšší ve srovnání s druhou částí v něm.

Jakmile je tedy světelný signál povolen, bude cirkulovat ve vlákně, poté se přenáší z média s nízkou hustotou do média s vysokou hustotou. Světelný signál se navzdory tomu, že se odráží, láme v jádru.

Vysílací světlo se proto neustále láme a ohýbá. V případě multimódového vlákna tedy světelné signály necirkují sledováním přímky, ale spíše sledují parabolický pruh kvůli nerovnoměrnosti indexu lomu v jádru.

Některé režimy však budou vysílat přímou cestou nebo mají nízkou parabolickou povahu. Ve výsledku budou tyto světelné signály cirkulovat pomalu kvůli pokroku v oblastech s vysokým indexem lomu, ve srovnání s nimiž následují vysoce parabolický pruh.
Světelné signály, které se šíří po celém regionu, budou odcházet z osy, která se pohybuje během oblasti s nízkým indexem lomu, a přenáší dlouhé vzdálenosti, ale rychle cirkuluje. Ve výsledku se čas potřebný k cirkulaci zkrátí na jiné straně vlákna. Všechny signály proto budou cestovat různými pruhy. Tím se odstraní pravděpodobnost rozšíření v jádru.

Rozdíl mezi krokovým indexem a odstupňovaným indexovým vláknem

Hlavní rozdíly mezi těmito dvěma vlákny jsou popsány níže.

Krokové vlákno “jedna tabulka pravdivosti sčítačky ”	Tříděné indexové vlákno
U tohoto vlákna je index lomu jádra stabilní v celém jádru.	U tohoto vlákna je index lomu jádra vlákna s odstupňovaným indexem nejvyšší v jádru, středu a poté se snižuje ve směru rozhraní jádra s pláštěm.
Šíření světla je klikaté	Šíření světla probíhá spirálovitě.
Má malou šířku pásma	Má velkou šířku pásma
Jedná se o dva typy, jako je mono režim a více režimů	Toto je pouze jeden typ, jako je vlákno s více režimy
Pro každý odraz paprsek protíná osu vlákna.	Paprsky v tomto vlákně nebudou procházet osou vlákna.
Proces výroby je snadný	Proces výroby je složitý.

Výhody

The výhody vlákna s odstupňovaným indexem zahrnout následující

Použitím tohoto vlákna lze přenášet velké množství dat
Ve srovnání s krokovým indexem je zkreslení relativně malé

Nevýhody

The nevýhody vlákna s odstupňovaným indexem zahrnují následující

Má menší účinnost spojování světla.
Je to nákladné ve srovnání s vlákny s krokovým indexem.

Aplikace vláken s odstupňovaným indexem

Mezi aplikace patří následující.

Obecně se multimode vlákno s odstupňovaným indexem používá v relativně menší šířce pásma a aplikacích na krátké vzdálenosti LAN (místní sítě), která běží na 1 Gbps, jinak méně.
Jednofázové vlákno SMF nebo Step-index se používá v aplikacích s vysokou BW a na dlouhé vzdálenosti, jako jsou páteřní nosiče.

O toto tedy jde přehled vláken s odstupňovaným indexem . Z výše uvedených informací nakonec můžeme vyvodit závěr, že v tomto vlákně může být dobře přenášen informační signál, který je přenášen, a šance na rozptýlení jsou v tomto případě také menší. Zde je otázka, co je to optické vlákno?