Fibre optice

O fibra optica este constituita dintr-un miez cilindric de "silice" - sticla de cuart1 cu indicele de refractie n1 si raza a si un invelis de raza b si indice de refractie n2, n2 a‰€ n1. Daca trecerea de la n1 la n2 se face "brusc" este vorba de o fibra optica cu salt de indice (MMF, SMF)2, iar daca trecerea este gradata, fibrele optice se numesc gradate. Figura 2 prezinta sectiunea printr-o FO si profilul indicelui de refractie n(p); (p este distanta de la axul fibrei la un punct interior). Pentru a observa cu usurinta proprietatile de ghidare se poate utiliza cu aproximatie optica geometrica (fiind valabila numai pentru a >>λ).

Daca razele de lumina intra sub un anumit unghi fata de axul fibrei (in interiorul unui con de acceptare) atunci ele se propaga ghidat prin miezul fibrei datorita reflexiei totale inteExista un numar finit de astfel de raze, dependente de modul in care este construita fibra (geometrie si indici de refractie). Pntru o raza a miezului comparabila cu lungimea de unda λ este necesara o analiza mai exacta a propagarii, folosind setul de ecuatii Maxwell (care tin seama si de fenomene cum ar fi interferenta si difractia).

Fibrele optice sunt medii dispersive (indicele de refractie depinde de lungimea de unda), deci un impuls optic cu o anumita largime spectrala isi mareste durata prin propagare intr-o fibra monomod (dispersie intramodala). Daca fibra este multimod apare in plus (se adauga la dispersia intramodala) si o dispersie intermodala datorata traseelor de lungime diferita prin miezul fibrei pe care le parcurg diversele raze de lumina (moduri).Fibra gradata are indicele de refractie al miezului dependent de raza. Valoarea este maxima (n1) pe axul fibrei si scade la valoarea n2 la interfata miezului cu invelisul.

Astfel viteza de propagare a luminii ghidate creste intr-o fibra gradata pe masura ce traseul acesteia se indeparteaza de axul fibrei. In acest fel dispersia intramodala este micsorata semnificativ in raport cu fibra cu salt de indice (uzual de aproximativ 3000 de ori). Diametrul miezului (2a) este, cu aproximatie: 50...200 A"m pentru fibre multimod cu salt de indice, 50...100 A"m pentru fibre gradate si 8...12 A"m pentru fibre monomod. Invelisul are intre 125...200 A"m pentru fibre monomod si gradate si intre 125 si 400 A"m pentru fibre multimod.
rne.