Sabemos que multimodo fibra también se conoce como fibra de índice escalonado, donde la función de la posición radial es el índice de refracción, es decir, es estable en algunas áreas y exhibe escalones en ciertas posiciones. Por lo tanto, también se conocen como fibras de índice graduado, de lo contrario, fibras de índice de gradiente porque el índice de refracción cambia fácilmente dentro de la dirección radial. Esto se puede lograr mediante técnicas de fabricación de fibra. El diseño de una fibra de índice gradual incluye una forma parabólica desde el eje de la fibra que está alejado hasta una determinada ubicación radial. Este artículo analiza una descripción general de la fibra de índice gradual, el funcionamiento y sus diferencias.

“Diagrama de circuito sumador completo de 4 bits ”

¿Qué es la fibra de índice graduada?

Definición: En comunicación por fibra óptica , un índice calificado fibra óptica tiene un índice de refracción. Cuando se aumenta la distancia radial desde el eje de la fibra, el índice de refracción disminuirá. Dado que las partes del núcleo están más cerca del eje de la fibra que tiene un índice de refracción alto en comparación con las partes cercanas al revestimiento, los rayos de luz seguirán carriles sinusoidales debajo de la fibra.

El índice de refracción más frecuente utilizado en una fibra de índice gradual es el parabólico, lo que da como resultado un reenfoque frecuente de las emisiones dentro del núcleo y reduce la dispersión modal. El diseño de fibra óptica multimodo se puede realizar utilizando un índice escalonado, de lo contrario un índice graduado.

El principal beneficio del índice graduado en comparación con el índice escalonado es la gran disminución dentro de la dispersión modal. Además, esta dispersión se puede reducir seleccionando un tamaño de núcleo menor para formar una fibra de índice escalonado en un solo modo. Este tipo de fibra está regulado por la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) en la recomendación G.651.1.

Diagrama de fibra de índice graduado

En la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones), también se conoce como G.651.1. Es un tipo de fibra donde la distancia radial aumenta y luego el índice de refracción disminuirá lentamente. Por el contrario, lo que normalmente observamos es que una fibra G.652.D tiene un perfil de índice de refracción de índice escalonado. El diagrama de fibra de índice graduado se muestra a continuación.

Fibra de índice graduada

En la fibra de índice gradual, el índice de refracción del núcleo no es estable pero se reduce lentamente desde su valor máximo (n1) en el centro del núcleo hasta su valor mínimo (n2) en la interfaz del revestimiento del núcleo que se ilustra en la siguiente imagen. La intención principal del diseño de fibras de índice gradual es tener una reducción casi cuadrática y se examina a través del perfil α que viene dado por la siguiente fórmula.

Fórmula de fibra de índice graduado

En la ecuación anterior,

‘Ρ’ es la posición radial

'A' es el radio del núcleo

'Α' es el parámetro de perfil,

'Δ' es la diferencia entre el número de refracción relativo

Δ = n1²-n2²/ 2n1²= n1-n2 / n1

Aquí, el parámetro como 'α' verifica el perfil del índice y el perfil de la fibra de índice de pasos se mueve hacia el límite de 'α' grande. Una fibra de índice parabólico se comunica con α = 2.

“tecnología utilizada en redes informáticas ”

Es muy fácil entender por qué la dispersión multitrayecto y la intermodal disminuyen en estas fibras. En el diagrama anterior, podemos observar que los tres rayos en la fibra se transmiten en diferentes caminos. Para rayos más angulados, el camino es más largo. Pero, la velocidad del rayo cambiará junto con la trayectoria debido a diferencias dentro del índice de refracción.

Más específicamente, el haz que circula a lo largo del eje de la fibra tomará el carril más corto, sin embargo, transmite lentamente porque el índice es principal a lo largo de este carril.

Alternativamente, los rayos en ángulo toman un camino grande, aunque incluyen una gran parte de su carril a través del índice de refracción bajo, por lo que se mueven más rápido. Por lo tanto, es posible que todas las señales aparezcan a la vez al final de la fibra, siempre que seleccionemos una selección adecuada del α (perfil de índice de refracción).

Fibra multimodo de índice gradual

En este tipo de fibra, el diámetro del núcleo varía de 50 a 100 micrómetros. Cuando el núcleo tiene un diámetro grande, permite que numerosos rayos circulen por la fibra. Cuando la señal de luz viaja en la fibra, cambiará su comportamiento a lo largo del tiempo cuando viaje dentro de ella. Porque ya hemos comentado que el índice de refracción del núcleo en el eje es relativamente más alto en comparación con la otra parte.

Entonces, una vez que se permite la señal de luz, circulará en la fibra, después de eso, se transmite desde un medio de densidad baja a un medio de densidad alta. Entonces, la señal de luz a pesar de ser reflejada, se refracta en el núcleo.

Por lo tanto, la luz de transmisión se refracta y se dobla constantemente. Entonces, en el caso de fibra multimodo, las señales de luz no circulan siguiendo una línea recta, sino que siguen el carril parabólico debido a la falta de uniformidad dentro del índice de refracción en el núcleo.

Pero, algunos de los modos transmitirán en línea recta o tendrán una naturaleza parabólica baja. Como resultado, estas señales de luz circularán lentamente debido al progreso en las regiones de alto índice de refracción en comparación con las que siguen un carril altamente parabólico.
Las señales de luz que se propagan por toda la región saldrán del eje que se mueve durante el área de bajo índice de refracción y transmite largas distancias pero circula rápidamente. Como resultado, el tiempo necesario para circular se reducirá en el otro lado de la fibra. Por lo tanto, todas las señales viajarán por diferentes carriles. Esto elimina la probabilidad de propagación en el núcleo.

Diferencia entre índice escalonado y fibra de índice graduado

Las principales diferencias entre estas dos fibras se analizan a continuación.

Fibra de índice de pasos	Fibra de índice graduada
En esta fibra, el índice de refracción del núcleo es estable en todo el núcleo.	En esta fibra, el índice de refracción del núcleo de la fibra de índice graduado es máximo en el núcleo, el centro y luego se reduce en la dirección de la interfaz núcleo-revestimiento.
La propagación de la luz es en zigzag.	La propagación de la luz es helicoidal.
Tiene poco ancho de banda	Tiene un ancho de banda alto
Estos son dos tipos como modo mono y multimodo	Este es solo un tipo como fibra multimodo
Para cada reflexión, el rayo cruza el eje de la fibra.	Los rayos de esta fibra no cruzarán el eje de la fibra.
El proceso de fabricación es sencillo	El proceso de fabricación es complejo.

Ventajas

los ventajas de la fibra de índice graduado Incluya lo siguiente

Al usar esta fibra, se puede transmitir una gran cantidad de datos
Compare con el índice de pasos, la distorsión es relativamente pequeña

Desventajas

los Las desventajas de la fibra de índice gradual incluyen el seguimiento

Tiene menor eficiencia de acoplamiento de luz.
Es costoso en comparación con la fibra de índice escalonado.

Aplicaciones de la fibra de índice graduado

Las aplicaciones incluyen lo siguiente.

En general, la fibra multimodo de índice gradual se utiliza en aplicaciones comparativamente menos de ancho de banda y de corto recorrido. LAN (redes de área local) que se ejecuta a 1 Gbps en caso contrario menos.
La fibra monomodo SMF o Step-index se utiliza en aplicaciones de largo alcance y alto BW, como las redes troncales de los operadores.

Por lo tanto, se trata de una descripción general de la fibra de índice gradual . De la información anterior, finalmente, podemos concluir que, en esta fibra, la señal de información que se transmite puede circular bien y las posibilidades de dispersión también son menores en este caso. Aquí tienes una pregunta, ¿qué es la fibra óptica?