1. Multimodfiber
När fiberns geometriska storlek (främst kärndiametern d1) är mycket större än ljusets våglängd (cirka 1 µm) kommer det att finnas dussintals eller till och med hundratals utbredningslägen i fibern. Olika utbredningslägen har olika utbredningshastigheter och faser, vilket resulterar i en tidsfördröjning och förstärkning av de optiska pulserna efter långdistansöverföring. Detta fenomen kallas modal dispersion (även känt som intermodal dispersion). fiberoptik.
Modal spridning kommer att begränsa bandbredden för multimodfiber och minska dess överföringskapacitet, så multimodfiber är endast lämplig för fiberoptisk kommunikation med liten kapacitet.
Brytningsindexfördelningen för multimodfiber är huvudsakligen parabolisk, vilket betyder att den har ett graderat brytningsindex. Dess kärndiameter är ungefär 50 µm.
2. Single-mode fiber
När fiberns geometriska storlek (främst kärndiametern) kan vara nära ljusets våglängd, till exempel kärndiametern d1 ligger i intervallet 5-10 µm, tillåter fibern endast ett läge (grundläge HE11) att fortplanta sig i den, och resten av högre ordningens lägen skärs av; sådana fibrer kallas singelmodsfibrer.
Eftersom den bara har ett utbredningsläge och undviker problemet med modspridning, har single-mode-fiber en extremt bred bandbredd och är särskilt lämplig för fiberoptisk kommunikation med hög kapacitet. För att uppnå single-mode-överföring måste fiberparametrarna därför uppfylla vissa villkor. Det beräknas med hjälp av formeln att för en fiber med NA=0,12, för att uppnå single-mode-överföring över λ=1,3 µm, måste fiberkärnans radie vara ≤4,2 µm, det vill säga dess kärndiameter d1≤8,4 µm.
Eftersom kärndiametern hos single-mode optisk fiber är mycket liten ställs strängare krav på dess tillverkningsprocess.
Publiceringstid: 10 januari 2023
