Mikä on askelindeksilasi?

Vaiheindeksin kaapelin määritelmä

Määritelmä: Vaiheindeksin kaapeli on optinen kaapeli, joka luokitteluun perustuu sen taittumisindeksijakaumaan. Optisena aaltovuodena se ominaisuutena vakio taittumisindeksi ytimessä ja toinen vakio taittumisindeksi kuorissa. Huomattavasti ytimen taittumisindeksi on hieman suurempi kuin kuoren, ja ytimeen-kuoriin rajapinnalla tapahtuu yhtäkkiä muutos – tästä termi "vaiheindeksi."

Vaiheindeksin kaapelissa taittumisindeksiprofiili on kuvattu alla olevassa kuvassa:

Valon kulku vaiheindeksin kaapeleissa

Kun valosäde kulkee vaiheindeksin optisessa kaapelissa, se seuraa vinosti viivaa, joka koostuu suorista linjoista, ilmiö, joka mahdollistetaan kokonaismäärällä sisäistä heijastusta ytimeen-kuoriin rajapinnalla.

Matemaattisesti vaiheindeksin kaapelissa taittumisindeksiprofiili ilmaistaan seuraavasti:

a on ytimen säde; r on radiaalinen etäisyys

Vaiheindeksin kaapelin tilat

Yhden tilan vaiheindeksin kaapeli

Yhden tilan vaiheindeksin kaapelissa ytimen halkaisija on niin pieni, että se sallii vain yhden kulkuajan, eli vain yksi valosäde kulkee kaapelissa. Tämä ainutlaatuinen piirre poistaa viiveiden välisen eron aiheuttaman vääristymän useammilta säteiltä.

Valonsäteen kulku yhden tilan vaiheindeksin optisessa kaapelissa on kuvattu alla olevassa kuvassa:

Yhden tilan vaiheindeksin kaapelin ominaisuudet

Ytimen halkaisija tässä on huomattavan kapea, mikä mahdollistaa vain yhden kulkuajan kaapelissa. Yleensä ytimen koko on 2–15 mikrometriä.

Monitilan vaiheindeksin kaapeli

Monitilan vaiheindeksin kaapeleissa ytimen halkaisija on riittävän suuri, jotta se sallii useita kulkuajoja, eli useat valosäteet voivat kulkea kaapelissa samanaikaisesti. Kuitenkin useiden säteiden samanaikainen kulku aiheuttaa vääristymää niiden kulkuviiveiden erojen vuoksi.

Valonsäteiden kulku monitilan vaiheindeksin optisessa kaapelissa on kuvattu alla olevassa kuvassa:

Monitilan kaapelin ytimen ominaisuudet

Yllä oleva kuva havainnollistaa, että ytimen halkaisija on riittävän suuri, jotta se sallii useita kulkuajoja. Yleensä ytimen koko on 50–1000 mikrometriä.

Taittumisindeksin vaihtelu vaiheindeksin kaapeleissa

On huomattava, että vaiheindeksin kaapeleiden taittumisindeksiprofiili on karakterisoitu seuraavasti:

Valolähde ja vaiheindeksin kaapeleiden ominaisuudet

Valonlähdeihin käytettävät pääasialliset valolähteet ovat LED-valot (valoseuranta).

Vaiheindeksin kaapeleiden edut

• Yksinkertainen valmistusprosessi

• Kustannustehokas tuotanto

• Kulku kokonaismäärällä sisäistä heijastusta

Vaiheindeksin kaapeleiden haitat

• Yhden tilan kulku rajoittaa tiedonsiirtokykyä vain yhden valosäteen kuljetuksen vuoksi kerrallaan.

• Pieni ytimen halkaisija aiheuttaa valon kytkentään liittyviä ongelmia.

Vaiheindeksin kaapeleiden sovellukset

Vaiheindeksin kaapeleita käytetään pääasiassa paikallisverkkojen (LAN) yhteyksiin. Tämä johtuu siitä, että niiden tiedonsiirtokyky on alhaisempi kuin graduoitujen indeksikaapeleiden.