מהו סיבי אינדקס מדורגים: עבודה ויישומיה

אנו מכירים את המולטימוד סִיב ידוע גם בשם סיבי מדד צעדים, כאשר הפונקציה של המיקום הרדיאלי היא אינדקס השבירה, כלומר, היא יציבה באזורים מסוימים ומציגה צעדים במיקומים מסוימים. אז אלה ידועים גם בשם סיבי מדד מדורגים אחרת סיבי אינדקס שיפוע מכיוון שמדד השבירה משתנה בקלות בכיוון הרדיאלי. ניתן להשיג זאת באמצעות טכניקות ייצור של סיבים העיצוב של סיב מדורג מדורג כולל צורה פרבולית מציר הסיבים שנמצא למיקום רדיאלי מסוים. מאמר זה דן בסקירה כללית של סיבים מדורגים, עבודה והבדלים ביניהם.

מהו סיב המדד המדורג?

הַגדָרָה: ב תקשורת סיבים אופטיים , מדד מדורג סיב אופטי בעל אינדקס שבירה. כאשר המרחק הרדיאלי מוגדל מציר הסיבים אזי מקדם השבירה יקטן. מכיוון שחלקי הליבה קרובים יותר לציר הסיב אז יש להם אינדקס שבירה גבוה בהשוואה לחלקים הקרובים לחיפוי, קרני האור יעקבו אחר נתיבים סינוסואידיים מתחת לסיב.

אינדקס השבירה השכיח ביותר המשמש בסיבים מדורגים מדורג הוא פרבולי, מה שמביא למיקוד תכוף של הפליטות בליבה ומפחית את פיזור המודלים. העיצוב של סיב אופטי multimode יכול להיעשות באמצעות מדד צעד אחר-אחרון מדורג.

היתרון העיקרי של המדד המדורג בהשוואה למדד הצעד הוא הירידה הגדולה בפיזור המודלים. יתר על כן, ניתן להפחית פיזור זה על ידי בחירת גודל ליבה נמוך יותר ליצירת סיב אינדקס צעד במצב יחיד. סוג זה של סיבים מוסדר באמצעות ה- ITU (איגוד הטלקומוניקציה הבינלאומי) בהמלצה G.651.1.

תרשים סיבים מדד מדורג

תחת ITU (איגוד הטלקומוניקציה הבינלאומי), הוא ידוע גם בשם G.651.1. זהו סוג אחד של סיבים שבהם המרחק הרדיאלי גדל ואז מקדם השבירה יופחת לאט. לעומת זאת, מה שנצפה בדרך כלל הוא של סיב G.652.D יש פרופיל של אינדקס שבירה מדדי צעד. תרשים הסיבים המדורג מדורג מוצג להלן.

סיבים מדדיים מדורגים

בסיבים מדורגים מדד, אינדקס השבירה של הליבה אינו יציב אלא מצטמצם לאט מערכו המקסימלי (n1) במרכז הליבה לערכו הנמוך ביותר (n2) בממשק חיפוי הליבה שמודגם בת התמונה הבאה. הכוונה העיקרית של תכנון סיבי מדד מדורגים היא הפחתה כמעט ריבועית ונבחנת באמצעות פרופיל α הניתן על ידי הנוסחה הבאה.

פורמולה מדורגת של סיבים מדדיים

במשוואה לעיל,

'Ρ' הוא המיקום הרדיאלי

'A' הוא רדיוס הליבה

'Α' הוא פרמטר הפרופיל,

'Δ' הוא ההבדל בין המספר השבירה היחסי

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

כאן הפרמטר כמו 'α' מאמת את פרופיל האינדקס והפרופיל של סיב האינדקס הצעד נע לעבר הגבול של 'α' גדול. סיב אינדקס פרבולי מתקשר ל- α = 2.

קל מאוד להבין מדוע הפיזור הרב-נתיבי והמוד-מודאלי מצטמצמים בסיבים אלה. בתרשים לעיל, אנו יכולים לראות כי שלוש הקרניים בסיבים מועברות בנתיבים שונים. לקרניים זוויתיות יותר, הדרך ארוכה יותר. אבל מהירות הקרן תשתנה יחד עם הנתיב עקב הבדלים במדד השבירה.

באופן ספציפי יותר, הקורה שמסתובבת לאורך ציר הסיבים תעבור את הנתיב הקצר ביותר, אולם, היא עוברת לאט מכיוון שהאינדקס הוא ראשי לאורך נתיב זה.

לחלופין, קרניים זוויות עוברות דרך גדולה, אם כי הן כוללות חלק עצום מהנתיב שלהן דרך אינדקס השבירה הנמוך, ולכן הן נעות מהר יותר. לכן, יתכן שכל האותות יופיעו בבת אחת בסוף הסיב, ובלבד שנבחר בחירה נכונה של α (פרופיל שבירת אינדקס).

סיבים מדורגים מדד אינדקס

בסוג מסוג זה, קוטר הליבה נע בין 50 ל -100 מיקרומטר. כאשר ליבה יש קוטר גדול, היא מאפשרת לקרניים רבות להסתובב ברחבי הסיבים. כאשר אות האור עובר בסיב, הוא ישנה את התנהגותו בזמן הנסיעה בתוכו. מכיוון שכבר דנו שמדד השבירה של הליבה בציר גבוה יחסית בהשוואה לחלק האחר בו.

אז ברגע שאות האור מותר אז הוא יסתובב בסיבים, לאחר מכן הוא משדר ממדיום צפוף נמוך למדיום צפוף גבוה. אז, אות האור למרות השתקפותו, הוא נשבר בליבה.

לכן, האור המשדר נשבר כל הזמן ומתכופף. כך שבמקרה של סיבים מרובי-מצב, אותות האור אינם מסתובבים על ידי מעקב אחר קו ישר, אלא הם עוקבים אחר נתיב פרבולי בגלל אי ​​אחידות בתוך אינדקס השבירה בליבה.

אבל, חלק מהמצבים ישודרו בדרך ישרה או בעלי אופי פרבולי נמוך. כתוצאה מכך, אותות האור הללו יסתובבו לאט בגלל ההתקדמות באזורי אינדקס שבירה גבוהים בהשוואה לאלה שעוברים על נתיב פרבולי מאוד.
אותות האור המתפשטים ברחבי האזור יעזבו מהציר שנע באזור האינדקס השבירה הנמוך ומשדר מרחקים ארוכים אך מסתובב במהירות. כתוצאה מכך, הזמן שלוקח להסתובב יצטמצם בצד אחר של הסיב. לכן כל האותות יעברו בנתיבים שונים. זה מסיר את ההסתברות להתפשטות בליבה.

ההבדל בין מדד צעדים לבין סיבי אינדקס מדורגים

ההבדלים העיקריים בין שני הסיבים הללו נדונים להלן.

יתרונות

ה היתרונות של סיבים מדורגים כלול את הבאים

• באמצעות סיב זה ניתן להעביר כמות גדולה של נתונים
• השווה עם מדד צעדים, העיוות הוא יחסית קטן

חסרונות

ה החסרונות של סיבים מדורגים כוללים הבאים

• יש לו פחות יעילות צימוד קלה.
• זה יקר בהשוואה לסיבים המדדיים.

יישומים של סיבים מדדיים מדורגים

היישומים כוללים את הדברים הבאים.

• באופן כללי, נעשה שימוש בסיבי multimode מדורגים מדורגים ביישומי רוחב פס יחסית וטווח קצר יחסית רשתות LAN (רשתות מקומיות) שפועלת במהירות של 1 Gbps אחרת פחות.
• SMF או שלב אינדקס סיבים בודדים משמשים ביישומי BW גבוהים וארוכי טווח כמו עמוד השדרה של המוביל.

לפיכך, מדובר בכל סקירה כללית של סיבים מדורגים מדורגים . מהמידע לעיל סוף סוף, אנו יכולים להסיק כי בסיב זה, אות המידע המועבר יכול להיות מופץ היטב וגם הסיכויים להתפזרות הם פחותים במקרה זה. הנה שאלה בשבילך, מה זה סיבים אופטיים?