We kennen die multimode vezel staat ook bekend als step-index-vezel, waarbij de functie van de radiale positie de brekingsindex is, d.w.z. het is stabiel in sommige gebieden en vertoont stappen op bepaalde posities. Deze zijn dus ook bekend als vezels met gradiëntindex, anders gradiëntindexvezels omdat de brekingsindex gemakkelijk verandert in de radiale richting. Dit kan worden bereikt door fabricagetechnieken van vezels. Het ontwerp van een vezel met een gegradeerde index omvat een parabolische vorm vanaf de as van de vezel die weg is naar een bepaalde radiale locatie. Dit artikel bespreekt een overzicht van graded-index fiber, werken en de verschillen.

“hoe keramische condensatoren te lezen? ”

Wat is de Graded Index-vezel?

Definitie: In optische vezelcommunicatie , een graded-index glasvezel heeft een brekingsindex. Wanneer de radiale afstand wordt vergroot vanaf de vezelas, zal de brekingsindex afnemen. Omdat de kerndelen dichter bij de as van de vezel liggen dan die een hoge brekingsindex heeft in vergelijking met de delen dichtbij de bekleding, zullen lichtstralen sinusvormige banen onder de vezel volgen.

De meest voorkomende brekingsindex die in een vezel met gradiëntindex wordt gebruikt, is parabolisch, wat resulteert in een frequente herfocussering van de emissies in de kern en de modale dispersie vermindert. Het ontwerpen van multimode-glasvezel kan worden gedaan met behulp van step-index, anders graded-index.

Het belangrijkste voordeel van de graduele index in vergelijking met de step-index is de grote afname binnen de modale spreiding. Verder kan deze dispersie worden verminderd door een kleinere kernafmeting te kiezen om een stap-indexvezel in een enkele modus te vormen. Dit soort glasvezel wordt gereguleerd door de ITU (International Telecommunications Union) op G.651.1-aanbeveling.

Graded Index-vezeldiagram

Onder ITU (International Telecommunication Union) is het ook bekend als G.651.1. Het is een soort vezel waarbij de radiale afstand toeneemt, waarna de brekingsindex langzaam afneemt. Wat we daarentegen meestal zagen, is dat een G.652.D-vezel een profiel heeft van een step-index brekingsindex. Het vezeldiagram met graduele index wordt hieronder weergegeven.

Graded Index-vezel

In vezel met gradiëntindex is de brekingsindex van de kern niet stabiel, maar neemt deze langzaam af van de hoogste waarde (n1) in het midden van de kern tot de laagste waarde (n2) op het grensvlak van de kernbekleding die wordt geïllustreerd in de volgende afbeelding. De belangrijkste bedoeling van het ontwerpen van Graded-index-vezels is om een bijna kwadratische reductie te hebben en wordt onderzocht via het α-profiel dat wordt gegeven door de volgende formule.

Graded Index-vezelformule

In de bovenstaande vergelijking,

‘Ρ’ is de radiale positie

‘A’ is de straal van de kern

‘Α’ is de profielparameter,

‘Δ’ is het verschil tussen het relatieve brekingsgetal

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

Hier verifieert de parameter zoals ‘α’ het indexprofiel en wordt het profiel van de step-indexvezel verplaatst naar de grens van grote ‘α’. Een vezel met een parabolische index communiceert met α = 2.

Het is heel gemakkelijk te begrijpen waarom multipad-dispersie en intermodaal worden verminderd in deze vezels. In het bovenstaande diagram kunnen we zien dat de drie stralen in de vezel via verschillende paden worden uitgezonden. Voor meer hoekige stralen is het pad langer. Maar de snelheid van de straal zal samen met het pad veranderen als gevolg van verschillen binnen de brekingsindex.

Meer in het bijzonder zal de straal die langs de as van de vezel circuleert de kortste baan nemen, maar langzaam zendt omdat de index de hoofdindex is langs deze baan.

Als alternatief nemen schuine stralen een groot pad in, hoewel ze een groot deel van hun baan door de lage brekingsindex insluiten, daarom bewegen ze sneller. Het is dus mogelijk dat alle signalen tegelijk aan het einde van de vezel verschijnen, op voorwaarde dat we een juiste selectie van het α (brekingsindexprofiel) selecteren.

Graded-Index Multimode-glasvezel

Bij dit type vezel varieert de kerndiameter van 50 tot 100 micrometer. Als de kern een grote diameter heeft, laat deze talloze stralen door de vezel circuleren. Wanneer het lichtsignaal door de vezel reist, zal het zijn gedrag veranderen door de tijd heen wanneer het erin reist. Omdat we al hebben besproken dat de brekingsindex van de kern op de as relatief hoger is in vergelijking met het andere deel erin.

Dus als het lichtsignaal eenmaal is toegestaan, zal het in de vezel circuleren, waarna het wordt uitgezonden van medium met lage dichtheid naar medium met hoge dichtheid. Dus het lichtsignaal wordt ondanks dat het wordt gereflecteerd, gebroken in de kern.

Daarom wordt het doorlatende licht constant gebroken en buigt het. Dus in het geval van multimode-vezel circuleren de lichtsignalen niet door een rechte lijn te volgen, maar volgen ze de parabolische baan vanwege de niet-uniformiteit binnen de brekingsindex in de kern.

Maar sommige modi zenden op een recht pad uit of hebben een laag parabolisch karakter. Dientengevolge zullen deze lichtsignalen langzaam circuleren vanwege de voortgang in gebieden met een hoge brekingsindex, vergeleken met die een zeer parabolische baan volgen.
De lichtsignalen die zich door het hele gebied voortplanten, vertrekken vanaf de as die beweegt tijdens het gebied met lage brekingsindex en zendt lange afstanden uit, maar circuleert snel. Als gevolg hiervan zal de tijd die nodig is om te circuleren aan de andere kant van de vezel verminderen. Daarom zullen alle signalen door verschillende rijstroken reizen. Dit neemt de kans op verspreiding in de kern weg.

Verschil tussen Step Index en Graded Index Fibre

De belangrijkste verschillen tussen deze twee vezels worden hieronder besproken.

“hoeveel sensoren zitten er in een auto ”

Stap Index Vezel	Graded Index-vezel
In deze vezel is de brekingsindex van de kern stabiel door de kern.	In deze vezel is de brekingsindex van de kern van de vezel met gegradeerde index het grootst in de kern, in het midden en neemt vervolgens af in de richting van het grensvlak tussen kern en bekleding.
De voortplanting van licht is zigzaggend	De voortplanting van licht is spiraalvormig.
Het heeft een lage bandbreedte	Het heeft een hoge bandbreedte
Dit zijn twee typen, zoals monomodus en multimodus	Dit is slechts één type zoals multi-mode glasvezel
Bij elke reflectie kruist de straal de as van de vezel.	De stralen in deze vezel zullen de as van de vezel niet kruisen.
Het fabricageproces is eenvoudig	Het fabricageproces is complex.

Voordelen

De voordelen van vezel met gradiëntindex omvatten de volgende

Door gebruik te maken van deze vezel kan een grote hoeveelheid data worden verzonden
Vergelijk met step-index, de vervorming is relatief klein

Nadelen

De Nadelen van vezel met een gradiëntindex omvatten het volgende

Het heeft minder lichte koppelingsefficiëntie.
Het is duur in vergelijking met vezel met stapindex.

Toepassingen van Graded-Index-vezel

De toepassingen omvatten het volgende.

Over het algemeen wordt multimode-vezel met gradiëntindex gebruikt in relatief minder bandbreedte- en korteafstandstoepassingen LAN's (lokale netwerken) die draait op 1 Gbps, anders minder.
SMF- of Step-index single-mode-glasvezel wordt gebruikt in high BW- en langeafstandstoepassingen zoals carrier-backbones.

Dit gaat dus allemaal over een overzicht van graded-index-vezels Uit bovenstaande informatie tenslotte kunnen we concluderen dat in deze vezel het informatiesignaal dat wordt uitgezonden goed kan circuleren en de kans op verspreiding ook in dit geval kleiner is. Hier is een vraag voor u, wat is optische vezel?