O princípio básico do cabo de fibra óptica

A transmissão por fibra óptica é baseada no princípio da reflexão total da luz disponível na interface de dois meios. Para fibra mutante, n1 é o índice de refração do meio do núcleo, n2 é o índice de refração do meio de revestimento, n1 é maior que n2, o ângulo de incidência quando a luz que entra no núcleo atinge a interface entre o núcleo e o revestimento (referido como a interface de revestimento do núcleo-) Quando é maior que o ângulo crítico θc de reflexão total, a reflexão total pode ocorrer sem que a energia luminosa passe pelo núcleo, e a luz incidente pode ser transmitida para a interface através de vários reflexões totais. original

Quando a fibra é dobrada, a normal da interface é girada e o ângulo de incidência é pequeno, então o ângulo de incidência de uma parte da luz torna-se menor que θc e não pode ser totalmente refletido. No entanto, aqueles raios com um ângulo de incidência maior ainda podem ser totalmente refletidos, então a luz ainda pode ser transmitida quando a fibra é dobrada, mas causará perda de energia. Geralmente, quando o raio de curvatura é maior que 50-100 mm, a perda pode ser ignorada. Pequenas curvas causarão graves "perdas de microcurvatura".

As pessoas costumam usar a teoria das ondas eletromagnéticas para estudar ainda mais o mecanismo de transmissão de fibra óptica e resolver a equação de onda pelas condições de contorno do guia de ondas médio de fibra óptica. A luz que se propaga em uma fibra óptica contém muitos modos, cada um dos quais representa uma distribuição de campo eletromagnético e corresponde a um determinado raio descrito em óptica geométrica. Os modos de condução presentes na fibra dependem do valor da frequência normalizada ν da fibra

onde NA é a abertura numérica, que está relacionada ao índice de refração do núcleo e do meio de revestimento. ɑ é o raio do núcleo e λ é o comprimento de onda da luz transmitida. Quando a fibra é dobrada, ocorre o acoplamento de modo, e uma parte da energia é transferida do modo de condução para o modo de radiação, que é transmitida para fora do núcleo e perdida.

Desempenho: Os principais parâmetros da fibra óptica são atenuação, largura de banda, etc.