Światło i technologia: jak światłowód przepuszcza światło?

Jul 21, 2023

Zostaw wiadomość

Odkąd w 1930 roku wyciągnięto pierwsze włókno kwarcowe, naprawdę wkroczyliśmy w erę światłowodów. Do tej pory mamy już różne rodzaje światłowodów, takie jak światłowód wielomodowy G.651, światłowód jednomodowy G.652, G.653, G.654, G.655 i tak dalej. Światłowody te stanowią podstawę całej naszej komunikacji optycznej.
 
Jak więc światło jest przesyłane w światłowodzie?
 

Załóżmy, że chcemy oświetlić długi, prosty korytarz na drugim końcu, skierować wiązkę światła prosto w dół korytarza, światło przemieszcza się po linii prostej i wiemy, że wszystko jest w porządku. A co jeśli korytarz ma zakręt? W tym momencie w rogu można umieścić lustro, aby odbijało wiązkę w rogu. A co jeśli korytarz jest bardzo kręty i ma wiele zakrętów? Możliwe jest także wyłożenie ścian lustrami i ustawienie strumienia światła tak, aby odbijał się na boki wzdłuż korytarza. Dokładnie tak się dzieje, gdy światło przechodzi przez światłowód, ale zostaje w nim całkowicie odbite.

20230721001

Tradycyjne czyste włókno gołe składa się z dwóch warstw, wewnętrznej i zewnętrznej. Aby osiągnąć warunek całkowitego odbicia, współczynnik załamania N1 warstwy wewnętrznej jest większy niż współczynnik załamania N2 warstwy zewnętrznej, a N1 większy niż N2 jest warunkiem koniecznym transmisji sygnałów optycznych w światłowodzie.

 

Jednakże, gdy światło jest przepuszczane w światłowodzie, gdy światłowód jest zgięty, liczba odbić tam i z powrotem wzrasta, a także wzrasta kąt odbicia. O ile zagięcie nie jest szczególnie duże, światło nie będzie wyciekać ze światłowodu, dlatego zazwyczaj mamy pewne ograniczenia dotyczące zginania światłowodu. Ponadto wiemy, że zwykłe światłowody dzielimy na jednomodowe i wielomodowe. Jaka jest różnica w sposobie ich transmisji, poniższy rysunek może być bardzo intuicyjny.

 

Oto krótka wzmianka o nowym typie światłowodu, który stał się popularny w ostatnich latach: światłowodzie pustym.
 

W przeciwieństwie do tradycyjnych włókien optycznych, włókna drążone nie kierują transmisją światła poprzez całkowite odbicie, ale poprzez prowadzenie światła przez pusty obszar pomiędzy ośrodkami światłowodowymi, którego przekrój przypomina plaster miodu.

2023072103

 

Zasada transmisji światła w światłowodzie pustym przypomina raczej zastosowanie wielowarstwowego lustra, aby uzyskać efekt całkowitego odbicia poprzez odbicie w fazie bardzo wielu powierzchni dielektrycznych.

 

Poleć produkt sieci transmisyjnej: platforma DWDM OTN

2U Chassis 1

Wyślij zapytanie