స్టెప్ ఇండెక్స్ ఫైబర్ ఏం?

స్టెప్-ఇండెక్స్ ఫైబర్ యొక్క నిర్వచనం

నిర్వచనం: స్టెప్-ఇండెక్స్ ఫైబర్ అనేది దాని శ్రేణిక అంతర్భాగ వితరణ ఆధారంగా వర్గీకరించబడున్న ఒక ప్రకాశ ఫైబర్ రకం. ప్రకాశ వేలయానికి రూపొందించబడ్డంగా, దాని మైదానంలో స్థిరమైన శ్రేణిక అంతర్భాగం ఉంటుంది మరియు కొవర్పై మరొక స్థిరమైన శ్రేణిక అంతర్భాగం ఉంటుంది. గుర్తించవలసినది, మైదానంలో ఉన్న శ్రేణిక అంతర్భాగం కొవర్‌లో ఉన్న శ్రేణిక అంతర్భాగం కంటే కొద్దిగా ఎక్కువ ఉంటుంది, మైదానం-కొవర్ అంతర్భాగ మధ్య ఏకాంతరం జరుగుతుంది - అందువల్లే "స్టెప్-ఇండెక్స్" అని పిలుస్తారు.

స్టెప్-ఇండెక్స్ ఫైబర్ యొక్క శ్రేణిక అంతర్భాగ వితరణను క్రింది చిత్రంలో చూపబడినది:

స్టెప్-ఇండెక్స్ ఫైబర్లో ప్రసరణ

ప్రకాశ కిరణం స్టెప్-ఇండెక్స్ ప్రకాశ ఫైబర్ ద్వారా ప్రసరించేందుకు వచ్చినప్పుడు, మైదానం-కొవర్ అంతర్భాగ మధ్య మొత్తం అంతర్ ప్రతిబింబన ద్వారా సాధ్యంగా జరుగుతుంది.

గణితశాస్త్రానికి సంబంధించి, స్టెప్-ఇండెక్స్ ఫైబర్ యొక్క శ్రేణిక అంతర్భాగ వితరణను ఈ విధంగా వ్యక్తపరచవచ్చు:

a అనేది మైదాన వ్యాసార్ధం; r అనేది వ్యాసార్ధ దూరం

స్టెప్-ఇండెక్స్ ఫైబర్ యొక్క మోడ్లు

స్టెప్-ఇండెక్స్ సింగిల్-మోడ్ ఫైబర్

స్టెప్-ఇండెక్స్ సింగిల్-మోడ్ ఫైబర్లో, మైదాన వ్యాసం చాలా చిన్నదిగా ఉంటుంది, అది ఒకే ఒక ప్రసరణ మోడ్ మాత్రమే అనుమతిస్తుంది, అర్థం చేసుకోవాలంటే ఒకే ఒక ప్రకాశ కిరణం ఫైబర్ ద్వారా ప్రసరిస్తుంది. ఈ వైపున్న లక్షణం అనేక కిరణాల మధ్య విలంబ వ్యత్యాసాల వల్ల జరిగే వికృతిని తొలగిస్తుంది.

స్టెప్-ఇండెక్స్ సింగిల్-మోడ్ ప్రకాశ ఫైబర్ ద్వారా ప్రకాశ కిరణం ప్రసరణ క్రింది చిత్రంలో చూపబడినది:

స్టెప్-ఇండెక్స్ సింగిల్-మోడ్ ఫైబర్ లక్షణాలు

ఇక్కడ మైదాన వ్యాసం చాలా చిన్నదిగా ఉంటుంది, అది ఒకే ఒక ప్రసరణ మోడ్ మాత్రమే ప్రసరించేందుకు అనుమతిస్తుంది. సాధారణంగా, మైదాన పరిమాణం 2 నుండి 15 మైక్రోమీటర్ల మధ్య ఉంటుంది.

స్టెప్-ఇండెక్స్ మల్టీమోడ్ ఫైబర్

స్టెప్-ఇండెక్స్ మల్టీమోడ్ ఫైబర్లో, మైదాన వ్యాసం చాలా పెద్దదిగా ఉంటుంది, అది అనేక ప్రసరణ మోడ్లను అనుమతిస్తుంది, అర్థం చేసుకోవాలంటే అనేక ప్రకాశ కిరణాలు ఒకేసారి ఫైబర్ ద్వారా ప్రసరించవచ్చు. కానీ, అనేక కిరణాల ఒకేసారి ప్రసరణ వల్ల వికటన జరుగుతుంది, అది వాటి ప్రసరణ విలంబ వ్యత్యాసాల వల్ల జరుగుతుంది.

స్టెప్-ఇండెక్స్ మల్టీమోడ్ ప్రకాశ ఫైబర్ ద్వారా ప్రకాశ కిరణాల ప్రసరణను క్రింది చిత్రంలో చూపబడినది:

మల్టీమోడ్ ఫైబర్ మైదాన లక్షణాలు

ముఖ్యంగా, మైదాన వ్యాసం చాలా పెద్దదిగా ఉంటుంది, అది అనేక ప్రసరణ మార్గాలను అనుమతిస్తుంది. సాధారణంగా, మైదాన పరిమాణం 50 నుండి 1000 మైక్రోమీటర్ల మధ్య ఉంటుంది.

స్టెప్-ఇండెక్స్ ఫైబర్లో శ్రేణిక అంతర్భాగ మార్పులు

స్టెప్-ఇండెక్స్ ఫైబర్ల శ్రేణిక అంతర్భాగ వితరణ ఈ విధంగా విశేషంగా ఉంటుంది:

ప్రకాశ మూలం మరియు స్టెప్-ఇండెక్స్ ఫైబర్ల లక్షణాలు

ఈ ఫైబర్లో ప్రధాన ప్రకాశ మూలం ప్రకాశ వికిరణ డైఓడ్లు (LEDs) ఉంటాయ.

స్టెప్-ఇండెక్స్ ఫైబర్ల ప్రయోజనాలు

• సరళమైన ఉత్పాదన ప్రక్రియ

• క్షమతావంతమైన ఉత్పాదన

• మొత్తం అంతర్ ప్రతిబింబన ద్వారా ప్రసరణ

స్టెప్-ఇండెక్స్ ఫైబర్ల దోషాలు

• ఒకే ఒక ప్రకాశ కిరణం ఒకేసారి ప్రసరించడం వల్ల మాత్రమే సమాచార ప్రసరణ శక్తి హద్దుకు వచ్చేది.

• చిన్న మైదాన వ్యాసం వల్ల ప్రకాశ కలయికకు సమస్యలు ఉంటాయ.

స్టెప్-ఇండెక్స్ ఫైబర్ల ప్రయోజనాలు

స్టెప్-ఇండెక్స్ ఫైబర్లు ప్రధానంగా స్థానిక వ్యాప్తి నెట్వర్క్ (LAN) కనెక్షన్లలో ఉపయోగించబడతాయి. ఇది గ్రేడెడ్-ఇండెక్స్ ఫైబర్ల కంటే సమాచార ప్రసరణ శక్తి తక్కువగా ఉంటుంది.