Prinsip dasar kabel serat optik

Transmisi serat optik didasarkan pada prinsip refleksi total cahaya yang tersedia pada antarmuka dua media. Untuk serat mutan, n1 adalah indeks bias media inti, n2 adalah indeks bias media kelongsong, n1 lebih besar dari n2, sudut datang ketika cahaya yang masuk ke inti mencapai antarmuka antara inti dan kelongsong (disebut sebagai antarmuka inti-kelongsong) Ketika lebih besar dari sudut kritis c dari refleksi total, refleksi total dapat terjadi tanpa energi cahaya melewati inti, dan cahaya datang dapat ditransmisikan ke depan pada antarmuka melalui banyak refleksi total. asli

Ketika serat ditekuk, antarmuka normal berubah, dan sudut datang kecil, sehingga sudut datang bagian dari cahaya menjadi lebih kecil dari c dan tidak dapat dipantulkan seluruhnya. Namun sinar dengan sudut datang yang lebih besar masih dapat dipantulkan secara total, sehingga cahaya masih dapat ditransmisikan ketika serat ditekuk, tetapi akan menyebabkan kehilangan energi. Umumnya, bila radius lentur lebih besar dari 50-100 mm, kerugian dapat diabaikan. Tikungan kecil akan menyebabkan "kerugian microbend" yang parah.

Orang sering menggunakan teori gelombang elektromagnetik untuk mempelajari lebih lanjut mekanisme transmisi serat optik, dan memecahkan persamaan gelombang dengan kondisi batas pandu gelombang medium serat optik. Perambatan cahaya dalam serat optik mengandung banyak mode, yang masing-masing mewakili distribusi medan elektromagnetik dan sesuai dengan sinar tertentu yang dijelaskan dalam optik geometris. Mode konduksi yang ada dalam serat bergantung pada frekuensi nilai serat yang dinormalisasi

di mana NA adalah bukaan numerik, yang terkait dengan indeks bias inti dan media kelongsong. adalah jari-jari inti dan adalah panjang gelombang cahaya yang ditransmisikan. Ketika serat ditekuk, mode kopling terjadi, dan sebagian energi ditransfer dari mode konduksi ke mode radiasi, yang ditransmisikan ke luar inti dan hilang.

Kinerja: Parameter utama serat optik adalah redaman, bandwidth, dll.