Изменения

Перейти к: навигация, поиск

Физика - оптика, передача сигнала по оптоволокну

1120 байт добавлено, 17:08, 8 декабря 2016
Нет описания правки
=Строение оптоволокна=
[[Файл:I 014Оптика 1.png|I 014.pngjpg]]
Оптическое волокно, как правило, имеет круглое сечение и состоит из двух частей — сердцевины и оболочки. Для обеспечения полного внутреннего отражения абсолютный показатель преломления сердцевины несколько выше показателя преломления оболочки. Сердцевина изготавливается из чистого материала (стекла или пластика) и имеет диаметр 9 мкм (для одномодового волокна), 50 или 62,5 мкм (для многомодового волокна). Оболочка имеет диаметр 125 мкм и состоит из материала с легирующими добавками, изменяющими показатель преломления. Например, если показатель преломления оболочки равен 1,474, то показатель преломления сердцевины — 1,479. Луч света, направленный в сердцевину, будет распространяться по ней, многократно отражаясь от оболочки.
=Принципы передачи=
Луч света вводится в волокно под малым углом <tex>a\alpha</tex>. Возможность оптоволокна принять свет в сердцевину (максимальное приемлемое значение угла) определяется его числовой апертурой <tex>NA</tex>:
<math> NA =\sin(a_0)\alpha_0=\sqrt {n_1^2-n_2^2}</math>, где <tex>a_0\alpha_0</tex> — максимальный угол ввода (то есть, предельный угол между осью и углом полного отражения сердцевины), <tex>n_1</tex> — показатель преломления сердцевины и <tex>n_2</tex> — показатель преломления оболочки.
==Распространение света в оптоволокне==
Распространение луча света в оптическом волокне происходит по закону Снелла-Декарта. Часть света вводится через полный приемный конус оптоволокна.
[[Файл:Оптика 2.gif]]
 
Полный приемный конус оптического волокна определяется как <tex>2\alpha_0</tex>
===Преломление===
Явление преломления выражается в изменении угла прохождения луча света через границу двух сред. Если <tex>\alpha > \alpha_0</tex>, то луч полностью преломляется и выходит из сердцевины.
 
[[Файл:Преломление света.gif]]
 
<math> n_1\sin \alpha_r = n_2\sin\alpha_i</math>
 
===Отражение===
Отражение является изменением направления светового луча на границе между двумя средами. В этом случае, световой луч возвращается в сердцевину, из которой он произошел.Если <tex>\alpha < \alpha_0</tex>, то луч отражается и остается в сердцевине.
 
[[Файл:оптика4.gif]]
 
<math> \alpha_r = \alpha_i</math>
42
правки

Навигация