Η βασική αρχή του καλωδίου οπτικών ινών

Η μετάδοση οπτικών ινών βασίζεται στην αρχή της ολικής ανάκλασης του διαθέσιμου φωτός στη διεπαφή δύο μέσων. Για μεταλλαγμένες ίνες, n1 είναι ο δείκτης διάθλασης του μέσου πυρήνα, n2 είναι ο δείκτης διάθλασης του μέσου επένδυσης, n1 είναι μεγαλύτερος από n2, η γωνία πρόσπτωσης όταν το φως που εισέρχεται στον πυρήνα φθάνει στη διεπαφή μεταξύ του πυρήνα και της επένδυσης (αναφέρεται ως η διεπαφή του πυρήνα-επένδυσης) Όταν είναι μεγαλύτερη από την κρίσιμη γωνία θc της συνολικής ανάκλασης, η ολική ανάκλαση μπορεί να συμβεί χωρίς ενέργεια φωτός να διέρχεται από τον πυρήνα και το προσπίπτον φως μπορεί να μεταδοθεί προς τα εμπρός στη διεπαφή μέσω πολλών συνολικές αντανακλάσεις. πρωτότυπο

Όταν η ίνα είναι λυγισμένη, η κανονική διεπαφή περιστρέφεται και η γωνία πρόσπτωσης είναι μικρή, επομένως η γωνία προσπίπτουσας ενός τμήματος του φωτός γίνεται μικρότερη από θc και δεν μπορεί να ανακλαστεί πλήρως. Ωστόσο, αυτές οι ακτίνες με μεγαλύτερη γωνία πρόσπτωσης μπορούν ακόμα να ανακλώνται πλήρως, επομένως το φως μπορεί ακόμα να μεταδοθεί όταν η ίνα κάμπτεται, αλλά θα προκαλέσει απώλεια ενέργειας. Γενικά, όταν η ακτίνα κάμψης είναι μεγαλύτερη από 50-100 mm, η απώλεια μπορεί να αγνοηθεί. Μικρές στροφές θα προκαλέσουν σοβαρές «απώλειες μικροκάμψεων».

Οι άνθρωποι χρησιμοποιούν συχνά τη θεωρία ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων για να μελετήσουν περαιτέρω τον μηχανισμό μετάδοσης οπτικών ινών και να λύσουν την εξίσωση των κυμάτων με τις οριακές συνθήκες του μέσου κυματοδηγού οπτικών ινών. Το φως που διαδίδεται σε μια οπτική ίνα περιέχει πολλούς τρόπους, καθένας από τους οποίους αντιπροσωπεύει μια κατανομή ηλεκτρομαγνητικού πεδίου και αντιστοιχεί σε μια συγκεκριμένη ακτίνα που περιγράφεται στη γεωμετρική οπτική. Οι τρόποι αγωγής που υπάρχουν στην ίνα εξαρτώνται από την κανονικοποιημένη συχνότητα ν της ίνας

όπου NA είναι το αριθμητικό άνοιγμα, το οποίο σχετίζεται με τον δείκτη διάθλασης του πυρήνα και του μέσου επένδυσης. ɑ είναι η ακτίνα του πυρήνα και λ είναι το μήκος κύματος του εκπεμπόμενου φωτός. Όταν η ίνα κάμπτεται, συμβαίνει σύζευξη τρόπου λειτουργίας και ένα μέρος της ενέργειας μεταφέρεται από τη λειτουργία αγωγιμότητας στη λειτουργία ακτινοβολίας, η οποία μεταδίδεται στο εξωτερικό του πυρήνα και χάνεται.

Απόδοση: Οι κύριες παράμετροι της οπτικής ίνας είναι η εξασθένηση, το εύρος ζώνης κ.λπ.