Γνωρίζουμε αυτό το multimode ίνα είναι επίσης γνωστή ως ίνα δείκτη βημάτων, όπου η συνάρτηση της ακτινικής θέσης είναι ο δείκτης διάθλασης, δηλαδή είναι σταθερή σε ορισμένες περιοχές και παρουσιάζει βήματα σε ορισμένες θέσεις. Έτσι, αυτές είναι επίσης γνωστές ως ίνες βαθμολογημένου δείκτη αλλιώς ίνες δείκτη διαβάθμισης επειδή ο δείκτης διάθλασης αλλάζει εύκολα εντός της ακτινικής κατεύθυνσης. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μέσω τεχνικών κατασκευής ινών Ο σχεδιασμός μιας ινώδους βαθμολογημένου δείκτη περιλαμβάνει ένα παραβολικό σχήμα από τον άξονα της ίνας που βρίσκεται μακριά σε μια συγκεκριμένη ακτινική θέση. Αυτό το άρθρο ασχολείται με μια επισκόπηση των βαθμολογημένων ινών, της λειτουργίας και των διαφορών της.
Τι είναι το Graded Index Fiber;
Ορισμός: Σε επικοινωνία οπτικών ινών , ένας βαθμολογημένος δείκτης οπτική ίνα έχει διαθλαστικό δείκτη. Όταν η ακτινική απόσταση αυξάνεται από τον άξονα των ινών, τότε ο δείκτης διάθλασης θα μειωθεί. Δεδομένου ότι τα μέρη του πυρήνα είναι πιο κοντά στον άξονα της ίνας τότε αυτό έχει υψηλό δείκτη διάθλασης σε σύγκριση με τα μέρη κοντά στην επένδυση, οι ακτίνες φωτός θα ακολουθήσουν ημιτονοειδείς λωρίδες κάτω από την ίνα.
Ο πιο συχνός δείκτης διάθλασης που χρησιμοποιείται σε μια ίνα βαθμολογημένου δείκτη είναι παραβολικός που έχει ως αποτέλεσμα συχνή επανεστίαση των εκπομπών εντός του πυρήνα και μειώνει τη διασπορά του τρόπου. Ο σχεδιασμός των πολλαπλών τρόπων οπτικών ινών μπορεί να γίνει χρησιμοποιώντας δείκτη βημάτων αλλιώς βαθμολογημένο δείκτη.
Το κύριο πλεονέκτημα του βαθμολογημένου δείκτη σε σύγκριση με το δείκτη βημάτων είναι η μεγάλη μείωση του τρόπου διασποράς. Περαιτέρω, αυτή η διασπορά μπορεί να μειωθεί επιλέγοντας ένα μικρότερο μέγεθος πυρήνα για να σχηματίσει μια ίνα δείκτη βημάτων σε έναν μόνο τρόπο. Αυτό το είδος ινών ρυθμίζεται μέσω της ITU (Διεθνής Ένωση Τηλεπικοινωνιών) στη σύσταση G.651.1.
Διάγραμμα βαθμολογημένων ινών ευρετηρίου
Στο πλαίσιο της ITU (Διεθνής Ένωση Τηλεπικοινωνιών), είναι επίσης γνωστή ως G.651.1. Είναι ένα είδος ίνας όπου η ακτινική απόσταση αυξάνεται, τότε ο δείκτης διάθλασης θα μειωθεί αργά. Αντίθετα, αυτό που παρατηρούμε συνήθως είναι μια ίνα G.652.D που έχει ένα προφίλ ενός δείκτη διαθλαστικής βαθμίδας. Το διάγραμμα ινών με διαβαθμισμένο δείκτη φαίνεται παρακάτω.
Βαθμολογημένο Fiber Index
Στις διαβαθμισμένες ίνες δείκτη, ο διαθλαστικός δείκτης του πυρήνα δεν είναι σταθερός αλλά μειώνεται αργά από την άριστη τιμή του (n1) στο κέντρο του πυρήνα στην ελάχιστη τιμή του (n2) στη διεπαφή του πυρήνα-επένδυσης που φαίνεται στο ακόλουθη εικόνα. Ο κύριος σκοπός του σχεδιασμού ινών Graded-index είναι να έχει σχεδόν τετραγωνική μείωση και εξετάζεται μέσω α-προφίλ που δίνεται από τον ακόλουθο τύπο.
Τύπος βαθμονόμησης ινών ινών
Στην παραπάνω εξίσωση,
«Ρ» είναι η ακτινική θέση
«A» είναι η ακτίνα του πυρήνα
«Α» είναι η παράμετρος προφίλ,
«Δ» είναι η διαφορά μεταξύ του σχετικού διαθλαστικού αριθμού
Δ = n1δύο-n2δύο/ 2n1δύο= n1-n2 / n1
Εδώ η παράμετρος όπως «α» επαληθεύει το προφίλ ευρετηρίου και το προφίλ της ίνας βήματος-δείκτη κινείται προς τα όρια του μεγάλου «α». Μια ίνα παραβολικού δείκτη επικοινωνεί με α = 2.
Είναι πολύ εύκολο να καταλάβουμε γιατί η διασπορά πολλαπλών διαδρομών και οι διατροπικές μειώνονται σε αυτές τις ίνες. Στο παραπάνω διάγραμμα, μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι, οι τρεις ακτίνες στην ίνα μεταδίδονται σε διαφορετικές διαδρομές. Για πιο γωνιακές ακτίνες, η διαδρομή είναι μεγαλύτερη. Όμως, η ταχύτητα της ακτίνας θα αλλάξει μαζί με τη διαδρομή λόγω διαφορών εντός του δείκτη διάθλασης.
Πιο συγκεκριμένα, η δέσμη που κυκλοφορεί κατά μήκος του άξονα της ίνας θα πάρει τη μικρότερη λωρίδα, ωστόσο, μεταδίδεται αργά επειδή ο δείκτης είναι κύριος κατά μήκος αυτής της λωρίδας.
Εναλλακτικά, οι γωνιακές ακτίνες παίρνουν ένα μεγάλο μονοπάτι, αν και περιλαμβάνουν ένα μεγάλο μέρος της λωρίδας τους μέσω του χαμηλού δείκτη διάθλασης, επομένως κινούνται πιο γρήγορα. Έτσι, είναι δυνατόν όλα τα σήματα να εμφανίζονται ταυτόχρονα στο τέλος της ίνας, αρκεί να επιλέξουμε μια σωστή επιλογή του α (προφίλ διαθλαστικού δείκτη).
Ίνες πολλαπλών τρόπων βαθμολόγησης
Σε αυτόν τον τύπο ινών, η διάμετρος του πυρήνα κυμαίνεται από 50 έως 100 μικρόμετρα. Όταν ο πυρήνας έχει μεγάλη διάμετρο, τότε επιτρέπει την κυκλοφορία πολλών ακτίνων σε όλη την ίνα. Όταν το φωτεινό σήμα ταξιδεύει στην ίνα, τότε θα αλλάξει τη συμπεριφορά του κατά τη διάρκεια του ταξιδιού μέσα σε αυτό. Επειδή έχουμε ήδη συζητήσει ότι ο δείκτης διάθλασης του πυρήνα στον άξονα είναι σχετικά υψηλότερος σε σύγκριση με το άλλο μέρος του.
Έτσι, όταν επιτραπεί το φωτεινό σήμα, τότε θα κυκλοφορήσει στην ίνα, μετά από αυτό μεταδίδει από χαμηλό πυκνό μέσο σε υψηλό πυκνό μέσο. Έτσι, το φωτεινό σήμα παρά την αντανάκλαση, διαθλάται στον πυρήνα.
Επομένως, το φως μετάδοσης διαθλάται συνεχώς και κάμπτει. Έτσι, στην περίπτωση ινών πολλαπλών τρόπων, τα φωτεινά σήματα δεν κυκλοφορούν παρακολουθώντας μια ευθεία γραμμή, αλλά παρακολουθούν την παραβολική λωρίδα λόγω της μη ομοιομορφίας εντός του δείκτη διάθλασης στον πυρήνα.
Όμως, ορισμένες από τις λειτουργίες θα μεταδίδονται σε ευθεία διαδρομή ή έχουν χαμηλή παραβολική φύση. Ως αποτέλεσμα, αυτά τα φωτεινά σήματα θα κυκλοφορούν αργά λόγω της προόδου σε περιοχές με υψηλό δείκτη διάθλασης σε σύγκριση με τις οποίες ακολουθούν μια πολύ παραβολική λωρίδα.
Τα φωτεινά σήματα που διαδίδονται σε όλη την περιοχή θα φύγουν από τον άξονα που κινείται κατά τη διάρκεια της περιοχής χαμηλού διαθλαστικού δείκτη και μεταδίδει μεγάλες αποστάσεις αλλά κυκλοφορεί γρήγορα. Ως αποτέλεσμα, ο χρόνος που απαιτείται για την κυκλοφορία θα μειωθεί σε άλλη πλευρά της ίνας. Επομένως, όλα τα σήματα θα διασχίζουν διαφορετικές λωρίδες. Αυτό αφαιρεί την πιθανότητα εξάπλωσης στον πυρήνα.
Διαφορά μεταξύ του δείκτη βημάτων και του βαθμολογημένου δείκτη ινών
Οι κύριες διαφορές μεταξύ αυτών των δύο ινών συζητούνται παρακάτω.
Βήμα ευρετηρίου ινών | Βαθμολογημένο Fiber Index |
| Σε αυτήν την ίνα, ο δείκτης διάθλασης του πυρήνα είναι σταθερός σε ολόκληρο τον πυρήνα. | Σε αυτήν την ίνα, ο διαθλαστικός δείκτης του πυρήνα της βαθμονομημένης ίνας είναι στο μέγιστο στον πυρήνα, στο κέντρο και στη συνέχεια μειώνεται προς την κατεύθυνση της διεπαφής επένδυσης πυρήνα. |
| Η διάδοση του φωτός γίνεται με ζιγκ-ζαγκ | Η διάδοση του φωτός γίνεται με ελικοειδή τρόπο. |
| Έχει χαμηλό εύρος ζώνης | Έχει υψηλό εύρος ζώνης |
| Αυτοί είναι δύο τύποι όπως η μονοφωνική λειτουργία και η πολλαπλή λειτουργία | Αυτό είναι μόνο ένας τύπος όπως οι ίνες πολλαπλών λειτουργιών
|
| Για κάθε ανάκλαση, η ακτίνα διασχίζει τον άξονα της ίνας. | Οι ακτίνες αυτής της ίνας δεν θα διασχίσουν τον άξονα της ίνας. |
| Η διαδικασία κατασκευής είναι εύκολη | Η διαδικασία κατασκευής είναι περίπλοκη. |
Πλεονεκτήματα
ο πλεονεκτήματα των ινών βαθμολογημένου δείκτη συμπεριλάβετε τα ακόλουθα
- Με τη χρήση αυτής της ίνας, μπορεί να μεταδοθεί μεγάλη ποσότητα δεδομένων
- Συγκρίνετε με το step-index, η παραμόρφωση είναι σχετικά μικρή
Μειονεκτήματα
ο μειονεκτήματα των ινών βαθμολογημένου δείκτη περιλαμβάνουν το ακόλουθο
- Έχει μικρότερη απόδοση ζεύξης.
- Είναι ακριβό σε σύγκριση με τις ίνες step-index.
Εφαρμογές ινών Graded-Index
Οι εφαρμογές περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
- Γενικά, οι ίνες πολλαπλών τρόπων διαβαθμισμένου δείκτη χρησιμοποιούνται σε συγκριτικά μικρότερο εύρος ζώνης και εφαρμογές μικρής απόστασης LAN (τοπικά δίκτυα) που τρέχει με 1 Gbps διαφορετικά.
- Οι ίνες μονής λειτουργίας SMF ή Step-index χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές υψηλού βάρους και μεγάλων αποστάσεων, όπως ραχοκοκαλιά φορέα.
Επομένως, αυτό είναι όλο μια επισκόπηση των ινών με βαθμολογία-δείκτη . Από τις παραπάνω πληροφορίες τελικά, μπορούμε να συμπεράνουμε ότι, σε αυτήν την ίνα, το σήμα πληροφοριών που μεταδίδεται μπορεί να κυκλοφορήσει καλά και οι πιθανότητες διασποράς είναι επίσης λιγότερες σε αυτήν την περίπτωση. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, τι είναι οι οπτικές ίνες;
