Adım İndeksli Fiber Nedir?

Adım İndeksli Lifin Tanımı

Tanım: Adım indeksli lif, kırılma indeksi dağılımına göre sınıflandırılan bir optik lif türüdür. Bir optik dalga rehberi olarak, çekirdekte ve kaplamada sabit bir kırılma indeksine sahiptir. Dikkat edilmesi gereken, çekirdek kırılma indeksi kaplama kırılma indeksinden hafifçe yüksektir ve çekirdek-kaplama arayüzünde ani bir değişim gerçekleşir—bu nedenle "adım indeks" terimi kullanılır.

Adım indeksli lifin kırılma indeksi profili aşağıdaki şekilde gösterilmiştir:

Adım İndeksli Liflerde Yayılım

Bir ışın adım indeksli bir optik lif boyunca yayıldığında, çekirdek-kaplama arayüzündeki tam iç yansıma sonucu düz çizgilerden oluşan bir zikzak yolu izler.

Matematiksel olarak, adım indeksli lifin kırılma indeksi profili şu şekilde ifade edilir:

a, çekirdek yarıçapıdır; r, yarıçap mesafesidir

Adım İndeksli Lifle Modlar

Adım İndeksli Tek Modlu Lif

Adım indeksli tek modlu lifte, çekirdek çapı o kadar küçük olur ki sadece bir yayılım modunu izin verir, yani sadece tek bir ışın lif boyunca yayılır. Bu benzersiz özellik, birden fazla ışın arasındaki gecikme farklarına bağlı bozulmayı ortadan kaldırır.

Bir ışının adım indeksli tek modlu optik lif boyunca yayılmasının görseli aşağıdadır:

Adım İndeksli Tek Modlu Lif Özellikleri

Burada çekirdek çapı o kadar dar olur ki sadece bir yayılım modu lif boyunca seyahat edebilir. Genellikle, çekirdek boyutu 2 ila 15 mikrometre arasında değişir.

Adım İndeksli Çok Modlu Lif

Adım indeksli çok modlu liflerde, çekirdek çapı birçok yayılım modunu izin vermek için yeterince büyüktür, yani birkaç ışın aynı anda lif boyunca seyahat edebilir. Ancak, bu birçok ışının eş zamanlı yayılması, yayılım gecikmeleri arasındaki farklılıklar nedeniyle bozulmaya neden olur.

Bir ışının adım indeksli çok modlu optik lif boyunca yayılmasının görseli aşağıdadır:

Çok Modlu Lif Çekirdek Özellikleri

Yukarıdaki görsel, çekirdek çapının birçok yayılım yolunu izin vermek için yeterince büyük olduğunu açıkça göstermektedir. Genellikle, çekirdek boyutu 50 ila 1000 mikrometre arasında değişir.

Adım İndeksli Liflerde Kırılma İndeksi Değişimi

Adım indeksli liflerin kırılma indeksi profilinin şu özellikleri ile karakterize edildiği unutulmamalıdır:

Işık Kaynağı ve Adım İndeksli Liflerin Özellikleri

Bu liflerde kullanılan temel ışık kaynakları, ışık emiten diodlardır (LED).

Adım İndeksli Liflerin Avantajları

• Basit üretim süreci

• Maliyet etkin üretim

• Tam iç yansıma yoluyla yayılım

Adım İndeksli Liflerin Dezavantajları

• Tek modlu yayılım, sadece bir ışının bir anda iletilmesine olan kısıtlama nedeniyle bilgi taşıma kapasitesini sınırlar.

• Küçük çekirdek çapı nedeniyle ışık eşlemesi zorlukları.

Adım İndeksli Liflerin Uygulamaları

Adım indeksli lifler, genellikle yerel alan ağları (LAN) bağlantılarında kullanılır. Bu, bilgi iletim kapasitelerinin gradyan indeksli liflere göre daha düşük olması nedeniyledir.