Поперечное Сечение Волокна
Путь Распространения Света
Параметры в Реальном Времени
Параметры Волокна
Показатели Преломления
Источник Света
Параметры Отображения
Предустановленные Волокна
Физика Оптоволокна
Затухание Сигнала на Расстоянии
Передача Цифрового Сигнала
Анализ Режимов
Понимание Принципов Оптоволокна
Оптоволокна - это тонкие прозрачные волокна, которые передают световые сигналы на большие расстояния с минимальными потерями.
Числовая Апертура (NA)
Числовая апертура - это безразмерная величина, характеризующая диапазон углов, под которыми волокно может принимать или излучать свет. Она рассчитывается как NA = √(n₁² - n₂²).
Угол Приема
Угол приема θₐ - это максимальный угол, под которым свет может войти в волокно и все еще испытывать полное внутреннее отражение. Он связан с числовой апертурой через θₐ = arcsin(NA).
Полное Внутреннее Отражение в Волокнах
Полное внутреннее отражение происходит на границе сердцевина-оболочка, когда свет ударяется о границу под углом, превышающим критический угол θ꜀ = arcsin(n₂/n₁).
Одномодовые и Многомодовые Волокна
Количество режимов (путей света), которые волокно может поддерживать, зависит от диаметра его сердцевины и длины волны света. Одномодовые волокна имеют маленькие сердцевины (типично 9 μm).
Затухание Сигнала
Когда свет проходит через волокно, его интенсивность уменьшается из-за поглощения и рассеяния. Затухание следует экспоненциальному закону: P(z) = P₀ × e^(-αz).
Применения
Оптоволокна произвели революцию в телекоммуникациях, позволив высокоскоростную передачу данных на континентальные расстояния.