ساختار و اساس فیبر نوری

نویسنده Zohreh Gholami, بعد از ظهر 15:35:39 - 07/25/11

« آیا اكسيژن زمين با اكسيژن خورشيد یکی است؟ | حضور در دو محل مختلف به طور هم زمان »

0 اعضا و 1 مهمان درحال دیدن موضوع.

Zohreh Gholami

ساختار و اساس فیبر نوری

32.jpg

معمولاً 6 تا 12 تعداد تار نوري درون يك كابل قرار مي گيرند. اساس كار فيبرنوري بر اساس بازتاب كلي شكل مي گيرد.

به فيزيك اول دبيرستان باز مي‌گرديم،  فصل نور. در آنجا خوانديد وقتي نور از محيطي با ضريب شكست بالا وارد محيطي با ضريب شكست پايين مي‌شود، زاويه پرتو با خط عمود بر سطح افزايش مي‌يابد. اين افزايش مي‌تواند سه حالت كلي داشته باشد. اول اينكه پرتو در نهايت به محيط دوم راه پيدا كند. دوم اينكه پرتو مماس بر دو سطح (زاويه حد) قرار بگيرد. سوم اينكه زاويه تابش پرتو از زاويه حد بيشتر شود كه در اين صورت پرتو دوباره به داخل محيط اوليه بازتابش مي‌شود. فيبر نوري از حالت سوم بهره مي‌گيرد و بدين ترتيب امواج در داخل آن منتشر مي‌شوند تا به گيرنده برسند.


ساختار فيبر نوري
اگر فيبر نوري را برش عرضي بزنيم متوجه ساختار سه لايه آن مي شويم. اين سه لايه به ترتيب از درون به بيرون برابرند با:
* هسته
* غلاف
* روكش خارجي

 هسته و غلاف از ماده اي شفاف مانند شيشه و از جنس سيليكون ساخته مي شوند.هسته و غلاف خواص نوري متفاوتي دارند و از ضريب شكست هاي مختلفي بهره مي گيرند. در ادامه خواهيم گفت كه فيبر نوري خود به دو دسته كلي تقسيم مي شود و بسته به نوعي كه در آن قرار داريم، خواص غلاف و هسته متفاوت خواهد بود و همين تفاوت است كه موجب شكل گيري انواع فيبرهاي نوري مي شود و كاربردهاي متفاوتي را براي ما به ارمغان مي آورد.


انواع فيبرهاي نوري
قانون كلي در ميزان ضريب شكست هسته و غلاف وجود دارد و آن اين است كه ضريب شكست غلاف از هسته بيشتر است. اما بسته به ضخامت و نحوه انتشار نور، فيبر نوري را مي توان به دو دسته زير تقسيم كرد:
* فيبر نوري با انتشار تك مدي / Single Mode
* فيبرنوري با انتشار چند مدي / Multi Mode

خود فيبرهاي چند مدي به دو دسته زير تقسيم مي شوند:
* فيبرهاي نوري با ضريب شكست پله اي / Step-Index
* فيبرهاي نوري با ضريب شكست تدريجي / Graded-Index

در فيبرهاي نوري، اگر نور وارد شده در زواياي مختلف بازتاب كلي پيدا كند و به اين صورت به گيرنده برسد، مي گوييم انتشار، انتشار چند مرحله اي يا چند مدي است. در اين نوع انتشار از آنجايي كه اشعه ها از مسيرهاي مختلفي عبور مي كنند، با تاخيرهاي متفاوتي به گيرنده مي رسند.


فيبرهاي نوري با ضريب شكست پله اي
در اين فيبر نوري، ضريب شكست هسته در تمامي نقاط يكسان بوده ولي در مرز خسته و غلاف با تغييرات ناگهاني رو به رو مي شود. در اين مرز ضريب شكست هسته به غلاف تغيير مي كند و نور بازتاب كلي مي كند. اشكال اين روش همان تاخيرهاي متفاوت در گيرنده است. اگر يك پالس نوري وارد فيبري از نوع شكست پله اي شود، پالس خروجي پهن شده و سبب محدود شدن نرخ بيتي مي شود. پهن شدن پالس خروجي بدين معناست كه صفر و يك ها در هم ادغام مي شوند و شناسايي و تفكيك آنها از يكديگر دشوار مي شود.


فيبرهاي نوري با ضريب شكست تدريجي
در اين نوع فيبر نوري بر خلاف نمونه قبلي، هرچه از هسته فيبر فاصله مي گيريم، ضريب شكست به صورت تدريجي زياد مي شود. به طوري كه مركز فيبر و هسته داراي بيشترين ميزان ضريب شكست بوده و هر چه از آن دورتر مي شويم و به مرز مشترك ميان غلاف و هسته مي رسيم، ضريب شكست كمتر مي شود. بنابراين اشعه نور ورودي دفعتا بازتاب نمي شود بلكه به دليل تغيير تدريجي ضريب شكست، تدريجا شكست پيدا مي كند. حركت منحني وار در اين نوع انتشار، سبب مي شود كه طول مسير اشعه هاي مختلف به هم نزديك تر شود و اشعه ها با هم به گيرنده برسند.


فيبر نوري تك مدي
اين فيبر در مقايسه با فيبرهاي نوري چند مدي قطر كوچك تري دارد. در اين نوع فيبر تنها يك زاويه يا مد انتشار مي يابد كه همان اشعه محوري يا شعاع نوري است كه به صورت افقي جا به جا مي شود.

از فيبرهاي نوري تك مدي در مسيرهاي طولاني استفاده مي شود. بر خلاف فيبرهاي چند مدي با تاخيرهاي مختلف در گيرنده رو به رو نيستيم، پالس هاي نوري پهن نمي شوند بنابراين مي توانيم نرخ بيتي بالاتري را ارسال كنيم.


جعبه متن
منبع: هوپا


Share via facebook Share via linkedin Share via telegram Share via twitter Share via whatsapp

https://www.meta4u.com/forum/Themes/Comet/images/post/xx.png
فیبر های گیاهی

نویسنده Zohreh Gholami در مقالات امورزراعی و دامی, Agronomy & Domestics Articles

0 ارسال
2304 مشاهده
آخرین ارسال: قبل از ظهر 11:27:35 - 08/29/11
توسط
Zohreh Gholami
https://www.meta4u.com/forum/Themes/Comet/images/post/xx.png
فیبر باگاس و الکل اتانول

نویسنده Zohreh Gholami در مقالات منابع طبیعی

0 ارسال
2924 مشاهده
آخرین ارسال: بعد از ظهر 19:00:58 - 08/05/11
توسط
Zohreh Gholami
https://www.meta4u.com/forum/Themes/Comet/images/post/clip.png
نقش فیبر در سلامتی بدن

نویسنده Zohreh Gholami در اخبار تغذیه

0 ارسال
1602 مشاهده
آخرین ارسال: بعد از ظهر 19:02:42 - 12/07/11
توسط
Zohreh Gholami
https://www.meta4u.com/forum/Themes/Comet/images/post/clip.png
بررسي ساختار و عملكرد آلياژهاي حافظه دار در پزشكي

نویسنده Zohreh Gholami در مقالات مواد

1 ارسال
2236 مشاهده
آخرین ارسال: قبل از ظهر 06:16:32 - 08/21/11
توسط
Zohreh Gholami
https://www.meta4u.com/forum/Themes/Comet/images/post/clip.png
مواردی که برای شناخت ساختار(آنالیز آزمایشگاهی) منی باید دانست...

نویسنده Amir Shahbazzadeh در پزشکی

0 ارسال
2192 مشاهده
آخرین ارسال: بعد از ظهر 15:10:37 - 08/15/11
توسط
Amir Shahbazzadeh
https://www.meta4u.com/forum/Themes/Comet/images/post/clip.png
ساختمان و اساس کار ژنراتورها

نویسنده Zohreh Gholami در مقالات برق

0 ارسال
2143 مشاهده
آخرین ارسال: قبل از ظهر 09:56:47 - 07/19/11
توسط
Zohreh Gholami
https://www.meta4u.com/forum/Themes/Comet/images/post/xx.png
*بازاريابي بر اساس وفاداري مشتريان داخلي و رضايتمندي...*

نویسنده Amir Shahbazzadeh در مقالات مدیریت, Management Articles

1 ارسال
1792 مشاهده
آخرین ارسال: بعد از ظهر 14:54:59 - 06/23/11
توسط
Amir Shahbazzadeh