Aké sú rozdiely medzi krokovým – indexovým a odstupňovaným – indexovým Multi – Core Fiber?
Ako dodávateľ viacjadrových vlákien som bol svedkom rôznorodých potrieb a aplikácií rôznych typov vlákien na trhu. Medzi nimi step - index a graded - index Multi - Core Fibers vynikajú svojimi jedinečnými vlastnosťami. V tomto blogu sa ponorím do rozdielov medzi týmito dvoma typmi viacjadrových vlákien, čo vám pomôže robiť informovanejšie rozhodnutia pri výbere toho správneho vlákna pre vaše špecifické potreby.
Štrukturálne rozdiely
Najzásadnejší rozdiel medzi viacjadrovými vláknami so stupňovitým indexom a stupňovitým indexom je v ich profiloch indexu lomu.
Vo viacjadrovom vlákne so stupňovitým indexom má každé jadro jednotný index lomu v celom svojom priereze a dochádza k prudkej zmene indexu lomu na hranici jadro - plášť. Táto prudká zmena je podobná „kroku“ na schodisku. Jadro má vyšší index lomu ako plášť, ktorý obmedzuje svetlo v jadre prostredníctvom úplného vnútorného odrazu. Napríklad, ak je index lomu jadra (n_1) a index lomu plášťa (n_2) ((n_1>n_2)), svetelné lúče vstupujúce do jadra pod vhodným uhlom sa budú odrážať späť do jadra na rozhraní jadro - plášť.
Na druhej strane, viacjadrové vlákno s odstupňovaným indexom má index lomu, ktorý sa postupne mení od stredu jadra po plášť. Index lomu je najvyšší v strede jadra a plynule klesá smerom k hranici jadro - plášť. Tento odstupňovaný profil možno v mnohých prípadoch aproximovať pomocou parabolickej funkcie. Postupná zmena indexu lomu umožňuje svetelným lúčom sledovať zakrivené dráhy v jadre, čo má významný vplyv na výkon vlákna.
Prenosové charakteristiky
Tieto štrukturálne rozdiely vedú k odlišným prenosovým charakteristikám pre viacjadrové vlákna so stupňovitým indexom a odstupňovaným indexom.
Modálna disperzia
Modálna disperzia je kritickým faktorom prenosu optických vlákien. V krokových - indexových viacjadrových vláknach sa rôzne režimy svetla (rôzne dráhy, ktorými sa svetlo môže uberať v jadre) pohybujú rôznymi rýchlosťami. Je to preto, že svetelné lúče sledujúce rôzne dráhy v jadre majú rôzne dĺžky dráhy. Lúče, ktoré sa pohybujú šikmejšie v jadre, majú dlhšie dráhy v porovnaní s tými, ktoré sa pohybujú viac axiálne. Výsledkom je, že svetelné impulzy sa šíria v priebehu času, keď sa šíria cez vlákno, čím sa obmedzuje šírka pásma a maximálna prenosová vzdialenosť.
Pri viacjadrových vláknach s odstupňovaným indexom pomáha profil odstupňovaného indexu lomu znižovať modálnu disperziu. Svetelné lúče, ktoré sa pohybujú šikmejšie, sú v oblastiach s nižším indexom lomu, kde sa pohybujú rýchlejšie. Naproti tomu lúče pohybujúce sa viac axiálne sú v oblastiach s vyšším indexom lomu a pohybujú sa pomalšie. Toto kompenzuje rozdiel v dĺžkach dráhy, čo spôsobuje, že na koniec vlákna prichádzajú rôzne módy viac-menej súčasne. Výsledkom je, že viacjadrové vlákna so stupňovitým indexom môžu podporovať vyššie prenosové rýchlosti a dlhšie prenosové vzdialenosti v porovnaní s viacjadrovými vláknami so stupňovitým indexom.
Útlm
Útlm, ktorý sa vzťahuje na stratu svetelného výkonu pri jeho šírení cez vlákno, tiež ukazuje určité rozdiely medzi týmito dvoma typmi vlákien. Viacjadrové vlákna so stupňovitým indexom majú vo všeobecnosti vyšší útlm v dôsledku prudkej zmeny indexu lomu na rozhraní jadro - plášť. Táto náhla zmena môže spôsobiť väčší rozptyl a odraz svetla, čo vedie k väčšej strate energie.
Viacjadrové vlákna s triedeným indexom lomu majú vďaka svojmu hladkému profilu indexu lomu menší rozptyl na rozhraní jadro - plášť. Výsledkom je nižší útlm, čo umožňuje efektívnejší prenos svetla na dlhšie vzdialenosti.
Aplikácie
Rozdiely v prenosových charakteristikách robia viacjadrové vlákna so stupňovitým indexom a triedeným indexom vhodné pre rôzne aplikácie.
Viacjadrové vlákna s krokovým indexom sa často používajú v aplikáciách, kde je hlavným problémom cena a kde sa nevyžaduje vysokorýchlostný prenos na veľké vzdialenosti. Bežne sa napríklad používajú pri dátovej komunikácii s krátkym dosahom v rámci budov, ako sú lokálne siete (LAN) v malých kanceláriách alebo domácnostiach. Používajú sa aj v niektorých senzorových aplikáciách, kde je prenosová vzdialenosť relatívne krátka.
Viacjadrové vlákna s odstupňovaným indexom, s ich vynikajúcou šírkou pásma a nižším útlmom, sú preferované pre aplikácie, ktoré vyžadujú vysokorýchlostný prenos dát na väčšie vzdialenosti. Sú široko používané v chrbticových sieťach pre telekomunikácie, dátové centrá a vysokovýkonné výpočtové prostredia. Okrem toho sa používajú v niektorých pokročilých senzorových systémoch, kde je potrebný dlhý dosah a vysoko presný prenos dát.
Naša ponuka produktov
Ako dodávateľ viacjadrových vlákien chápeme dôležitosť poskytovania vysokokvalitných produktov na uspokojenie rôznych potrieb zákazníkov. Ponúkame krokové - indexové aj triedené - indexové viacjadrové vlákna s rôznymi špecifikáciami.
Okrem našich viacjadrových vlákien poskytujeme aj ďalšie špeciálne vlákna, ktoré by vás mohli zaujímať. Napríklad nᚎiarenie - odolné vlákno PM - EYDFje určený pre aplikácie v radiácii – drsnom prostredí, ako sú jadrové elektrárne a prieskum vesmíru. nášBalík svetlovodovje vhodný pre aplikácie vyžadujúce prenos svetla v flexibilnej a kompaktnej forme, ako sú lekárske endoskopy a osvetľovacie systémy. A nášTm dopované vláknosa používa vo vláknových laseroch a zosilňovačoch pracujúcich v strednom - infračervenom rozsahu.
Záver
Viacjadrové vlákna so stupňovitým indexom a triedeným indexom majú výrazné rozdiely, pokiaľ ide o ich štruktúru, prenosové charakteristiky a aplikácie. Pochopenie týchto rozdielov je kľúčové pre výber správneho vlákna pre vaše špecifické požiadavky. Či už potrebujete cenovo efektívne riešenie pre komunikáciu s krátkym dosahom alebo vysokovýkonné vlákno na prenos na veľké vzdialenosti, môžeme vám poskytnúť vhodné produkty s viacjadrovými vláknami.
Ak máte záujem o naše viacjadrové vlákna alebo iné špeciálne produkty z vlákien, odporúčame vám kontaktovať nás pre ďalšie informácie a prediskutovať vaše potreby obstarávania. Náš tím odborníkov je pripravený pomôcť vám pri hľadaní najlepších riešení pre vaše aplikácie.
Referencie
- Ghatak, AK a Thyagarajan, K. (1998). Úvod do vláknovej optiky. Cambridge University Press.
- Agrawal, GP (2010). Vlákno - optické komunikačné systémy. Wiley.