광섬유 케이블의 기본 원리

광섬유 전송은 두 매체의 인터페이스에서 사용 가능한 빛의 총 반사 원리를 기반으로합니다. 돌연변이 섬유의 경우, n1은 코어 매질의 굴절률이고, n2는 클래딩 매질의 굴절률이고, n1은 n2보다 크고, 코어로 들어가는 빛이 코어와 클래딩 사이의 계면에 도달할 때의 입사각(코어-클래딩 계면이라고 함)이 전체 반사의 임계각 θc보다 클 때, 전체 반사는 광 에너지가 코어를 통과하지 않고도 발생할 수 있으며, 입사광은 수많은 전체 반사를 통해 계면에서 앞으로 전달 될 수 있습니다. 원문 언어

광섬유가 구부러지면 계면이 정상으로 돌고 입사각이 작기 때문에 빛의 일부의 입사각이 θc보다 작아지고 완전히 반사 될 수 없습니다. 그러나 입사각이 큰 광선은 여전히 완전히 반사 될 수 있으므로 섬유가 구부러져있을 때 빛이 계속 전달 될 수 있지만 에너지 손실이 발생합니다. 일반적으로 곡률 반경이 50-100mm보다 크면 손실을 무시할 수 있습니다. 작은 굴곡은 심각한 "마이크로 벤드 손실"을 일으킬 것입니다.

사람들은 종종 전자파 이론을 사용하여 광섬유 전송 메커니즘을 더 연구하고 광섬유 매체 도파관의 경계 조건에 따라 파동 방정식을 해결합니다. 광섬유에서 전파되는 광은 많은 모드를 포함하며, 이들 각각은 전자기장 분포를 나타내며 기하학적 광학에 설명된 특정 광선에 해당합니다. 섬유에 존재하는 전도 모드는 섬유의 정규화된 주파수 ν 값에 의존한다.

여기서 NA는 코어 및 클래딩 매질의 굴절률과 관련된 수치 개구이다. ɑ는 코어 반경이고 λ는 투과된 빛의 파장이다. 섬유가 구부러질 때, 모드 커플링이 발생하고, 에너지의 일부가 전도 모드에서 방사 모드로 전달되고, 이는 코어의 외부로 전달되고 손실된다.

성능 : 광섬유의 주요 매개 변수는 감쇠, 대역폭 등입니다.