Rdzeń (światłowód)
Struktura typowego światłowodu jednomodowego . 1. Rdzeń o średnicy 9 μm 2. Płaszcz o średnicy 125 μm. 3. Powłoka o średnicy 250 μm. 4. Bufor lub płaszcz o średnicy 900 μm.
Rdzeń konwencjonalnego światłowodu jest częścią włókna, która prowadzi światło . Jest to cylinder ze szkła lub tworzywa sztucznego biegnący wzdłuż włókna. Rdzeń otoczony jest ośrodkiem o niższym współczynniku załamania światła , zwykle płaszczem z innego szkła lub tworzywa sztucznego. Światło przemieszczające się w rdzeniu odbija się od granicy rdzeń-płaszcz z powodu całkowitego wewnętrznego odbicia , o ile kąt między światłem a granicą jest większy niż kąt krytyczny . Dzięki temu włókno przepuszcza wszystkie promienie wpadające do włókna pod odpowiednio małym kątem do osi włókna. Kąt graniczny nazywany jest kątem akceptacji , a promienie ograniczone przez granicę rdzeń/płaszcz nazywane są promieniami prowadzonymi .
Rdzeń charakteryzuje się średnicą lub polem przekroju poprzecznego . W większości przypadków przekrój poprzeczny rdzenia powinien być kołowy, ale średnica jest bardziej rygorystycznie definiowana jako średnia średnic najmniejszego koła, które można opisać na granicy rdzeń-płaszcz, i największego koła, które można wpisać w granica rdzeń-okładzina. Pozwala to na odchylenia od kołowości z powodu zmienności produkcyjnej.
Inną powszechnie cytowaną statystyką rozmiaru rdzenia jest średnica pola modowego . Jest to średnica, przy której natężenie światła w światłowodzie spada do pewnego określonego ułamka maksimum (zwykle 1/e 2 ≈ 13,5%) . W przypadku światłowodu jednomodowego średnica pola modowego jest większa niż fizyczna średnica rdzenia, ponieważ światło wnika lekko w płaszcz jako zanikająca fala .
Trzy najczęstsze rozmiary rdzeni to:
- 9 μm ( tryb jednomodowy )
- Średnica 50 μm ( wielomodowy )
- Średnica 62,5 μm (tryb wielomodowy)
Zobacz też