1. Włókno wielomodowe
Gdy rozmiar geometryczny włókna (głównie średnica rdzenia d1) jest znacznie większy niż długość fali światła (około 1 µm), w włóknie występują dziesiątki, a nawet setki modów propagacji. Różne mody propagacji charakteryzują się różnymi prędkościami i fazami, co powoduje opóźnienie czasowe i wzmocnienie impulsów optycznych po transmisji na duże odległości. Zjawisko to nazywa się dyspersją modalną (znaną również jako dyspersja intermodalna). światłowody.
Dyspersja modalna zawęża pasmo światłowodu wielomodowego i zmniejsza jego pojemność transmisyjną, dlatego światłowód wielomodowy nadaje się jedynie do komunikacji światłowodowej o małej pojemności.
Rozkład współczynnika załamania światła światłowodu wielomodowego jest głównie paraboliczny, co oznacza, że ma on stopniowany współczynnik załamania. Średnica rdzenia wynosi około 50 µm.
2. Światłowód jednomodowy
Gdy rozmiar geometryczny włókna (głównie średnica rdzenia) może być zbliżony do długości fali światła, na przykład średnica rdzenia d1 mieści się w zakresie 5-10 µm, wówczas włókno pozwala na propagację tylko jednego moda (modu podstawowego HE11), a pozostałe mody wyższego rzędu zostają odcięte; takie włókna nazywane są włóknami jednomodowymi.
Ponieważ światłowód jednomodowy ma tylko jeden tryb propagacji i eliminuje problem dyspersji modowej, charakteryzuje się niezwykle szerokim pasmem przenoszenia i jest szczególnie odpowiedni do komunikacji światłowodowej o dużej przepustowości. Dlatego, aby osiągnąć transmisję jednomodową, parametry światłowodu muszą spełniać określone warunki. Oblicza się to ze wzoru, że dla włókna o NA=0,12, aby osiągnąć transmisję jednomodową powyżej λ=1,3 µm, promień rdzenia włókna musi być ≤4,2 µm, tj. jego średnica rdzenia d1≤8,4 µm.
Ponieważ średnica rdzenia światłowodu jednomodowego jest bardzo mała, na proces jego produkcji nakładane są bardziej rygorystyczne wymagania.
Czas publikacji: 10 stycznia 2023 r.
