Podstawowa zasada działania światłowodowego
Transmisja światłowodowa opiera się na zasadzie całkowitego odbicia dostępnego światła na styku dwóch mediów. Dla zmutowanego włókna n1 jest współczynnikiem załamania światła ośrodka rdzeniowego, n2 jest współczynnikiem załamania światła ośrodka okładzinowego, n1 jest większy niż n2, kąt padania, gdy światło wpadające do rdzenia dociera do interfejsu między rdzeniem a okładziną (określanego jako interfejs rdzenia-okładziny) Gdy jest większy niż kąt krytyczny θc całkowitego odbicia, całkowite odbicie może wystąpić bez energii świetlnej przechodzącej przez rdzeń, a padające światło może być przekazywane do przodu na interfejsie poprzez liczne całkowite odbicia. Oryginał
Gdy włókno jest wygięte, interfejs normalny jest obracany, a kąt padania jest mały, więc kąt padania części światła staje się mniejszy niż θc i nie może być całkowicie odbity. Jednak te promienie o większym kącie padania mogą być nadal całkowicie odbite, więc światło może być nadal transmitowane, gdy włókno jest wygięte, ale spowoduje to utratę energii. Ogólnie rzecz biorąc, gdy promień gięcia jest większy niż 50-100 mm, stratę można zignorować. Małe zakręty spowodują poważne "straty mikrogięć".
Ludzie często używają teorii fal elektromagnetycznych do dalszego badania mechanizmu transmisji światłowodów i rozwiązywania równania falowego za pomocą warunków brzegowych światłowodowego falowodu średniego. Światło propagujące się w światłowodzie zawiera wiele trybów, z których każdy reprezentuje rozkład pola elektromagnetycznego i odpowiada pewnemu promieniowi opisanemu w optyce geometrycznej. Tryby przewodzenia obecne w światłowodzie zależą od znormalizowanej wartości częstotliwości ν włókna
gdzie NA jest aperturą numeryczną, która jest związana ze współczynnikiem załamania rdzenia i medium okładzinowego. ɑ jest promieniem rdzenia, a λ jest długością fali transmitowanego światła. Gdy włókno jest zgięte, następuje sprzężenie trybu, a część energii jest przenoszona z trybu przewodzenia do trybu promieniowania, który jest przesyłany na zewnątrz rdzenia i tracony.
Wydajność: Głównymi parametrami światłowodu są tłumienie, szerokość pasma itp.
