Оптоволоконная связь

Принципы оптоволоконной связи
Июнь 27, 2018
Методы цифровой связи, обсуждавшиеся до сих пор, привели к прогрессу в изучении как оптической, так и спутниковой связи. Давайте посмотрим на них.
Волоконная оптика
Оптическое волокно можно понимать как диэлектрический волновод, который работает на оптических частотах. Устройство или трубка, если она изогнута или прекращена для излучения энергии, обычно называется волноводом . Следующее изображение изображает пучок волоконно-оптических кабелей.

Электромагнитная энергия проходит через нее в форме света. Распространение света вдоль волновода можно описать с помощью набора управляемых электромагнитных волн, называемых модами волновода.
Принцип работы
Фундаментальный оптический параметр, о котором нужно иметь представление, при изучении волоконной оптики — показатель преломления . По определению, «отношение скорости света в вакууме к скорости света в веществе является показателем преломления n материала». Оно представляется как —
n= fraccv
Куда,
c = скорость света в свободном пространстве = 3 × 10 ⁸ м / с
v = скорость света в диэлектрическом или непроводящем материале
Обычно для бегущего светового луча отражение имеет место, когда n ₂ 1 . Изгиб светового луча на границе раздела является результатом различия в скорости света в двух материалах, которые имеют разные показатели преломления. Соотношение между этими углами на границе раздела можно назвать законом Снелла . Это представлено как —
n1sin phi1=n2sin phi2
Куда,
phi1 — угол падения
phi2 — угол преломления
n ₁ и n ₂ — показатели преломления двух материалов
Для оптически плотного материала, если отражение происходит внутри одного и того же материала, то такое явление называется внутренним отражением . Угол падения и угол преломления показаны на следующем рисунке.

Если угол падения phi1 намного больше, то угол преломления phi2 в точке становится равным Π / 2. Дальнейшее преломление невозможно после этой точки. Следовательно, такая точка называется Критическим углом phic . Когда угол падения phi1 больше критического угла, условие полного внутреннего отражения выполняется.
На следующем рисунке эти термины четко показаны.

Луч света, если он попадает в стекло при таких условиях, он полностью отражается обратно в стекло, и свет не выходит с поверхности стекла.