مقاله ها

پاشندگی در فیبر نوری تک مد و مالتی مد – بخش (2)

بخش (1) را از اینجا مطالعه کنید…

انواع فیبر از نظر ساختمانی

  1. Multi Mode
    1. Graded Index
    2. Step Index
  2. Single Mode

فیبر نوری تک مد یا سینگل مد (Single Mode (SMF

قطر هسته 3 الی 12 میكرو متر- قطر غلاف 50 الی 125 میكرو متر – معمولا حدود 15 الی 0.08 قطر روکش. محافظ 250 الی 1000 میکرو متر – روزنه عددی 200 GHZ-KM و تا حدود 500 MHZ-KM پهنای باند بیش از 5 DB/KM الی 2 تضعیف 1.

قطر مغزی در این نوع از انواع فیبر نوری حداکثر 10 میکرون است و با پوشش قطر آن تا 250 میکرون می رسد.به دلیل کوچک بودن قطر مغزی در این نوع فیبر بیش از یک مد در آن انتشار نمی یابد. در این نوع فیبر پاشندگی بسیار کم است و به همین دلیل به طور گسترده در مخابرات نوری به کار پرفته می شوند.

متداولترین فیبرهای تک مد عبارتند از

  1. تک مد معمولی با طول موج کار 1300 نانومتر
  2. تک مد با پاشندگی انتقال یافته غیر صفر NZDSF با طول موج کار 1530 تا 1565 نانومتر
  3. تک مد با پاشندگی تخت DFF

فیبرهای نوری چند مد: Multi Mode Fiber یا (MMF)

این نوع فیبر به دلیل اینکه در بخش هسته قطر بیشتری دارد و حدود 50 تا 100 میکرون است هنگام گسیل نور به داخل آن، مدهای مختلفی به طور همزمان از داخل مغزی انتشار می یابند.
فیبرهای چند مدی با غلاف از جنس پلاستیك PLASTIC CLAD FIBER
فیبرهای چند مدی پله ای و تدریجی كه هسته آن از جنس سیلیكا ولی غلاف آن از جنس پلاستیك میباشد نیز ساخته می شود كه بنام (PCS) PLASTIC CLAD SILICA نامیده می شود.

این فیبر دارای مشخصات زیر می باشد:

 

ضریب شكست پله ای

ضریب شكست تدریجی

قطر هسته

100  الی  500  میكرومتر

50 الی 100 میكرومتر

قطر غلاف

300   الی 800 میكرومتر

125 الی 150 میكرومتر

قطر روكش محافظ

500  الی  1000  میكرومتر

250  الی 1000  میكرومتر

روزنه عددی

2 الی 5

2 الی 3

تضعیف

5  الی  50  db/km

4 الی  15  db/km

پهنای باند

5 الی 250  MHZ-KM

200  الی 400  MHZ-KM

 

فیبرهای چند مدی تمام پلاستیك    ALL  PLASTIC  FIBERS

فیبرهای چند مدی كه هسته و غلاف آن از جنس پلاستیك می باشند نیز ساخته میشود كه معمولا از نوع ضریب پله ای میباشد و بخاطر داشتن جنس پلاستیك ، روكش محافظ ندارد و همچنین كاربردی در مخابرات ندارد و دارای روزنه عددی بزرگی میباشد.
این نوع فیبر دارای مشخصات زیر میباشد:
قطر هسته 200 الی 600 میكرومتر قطر غلاف 450 الی 1000 میكرومتر
روزنه عددی .5 الی .6 تضعیف 150 الی 1000 DB/KM
پهنای باند فوق العاده كم

 

مزایا و معایب فیبرها

فیبرهای چند مدی در مقایسه با فیبرهای تك مدی مزایایی دارند كه از آن جمله میتوان بزرگتر بودن قطر هسته و ساده تر بودن قطر هسته و ساده تر بودن تزریق انرژی نور به داخل فیبر و امكان بهتری برای اتصال فیبرها بهمدیگر نام برد .

همچنین در فیبرهای چند مدی از هر دو منبع نور (LED & LD) استفاده كرد در صورتیكه فیبرهای تك مدی با لیزر بهتر كار میكنند. در مقابل مزایای فوق فیبرهای چند مدی معایبی دارند ، یكی از آنها این است كه این نوع فیبر دارای پاشندگی بین مدی است كه البته در فیبرهای چند مدی با ضریب شكست تدریجی مقدار این پاشندگی كمتر است . به همین خاطر پهنای باند فیبرهای تدریجی به مراتب بیشتراز فیبرهای پله ای است . در فیبرهای تك مدی بعلت نداشتن اثر پاشندگی بین مدی ، پهنای باند از هر نوع فیبر چند مدی بزرگتر است. تلفات فیبرهای چند مدی بیشتر از فیبر تك مدی است . یكی از مزایایی كه باعث كاربرد فیبرهای تك مدی میگردد این است كه ، اتلاف انرژی مربوط به ریز خم ها در آن ، در مقایسه با فیبرهای ضریب تدریجی ، قابل ملاحظه نیست.

در فیبرهای تك مدی میزان جذب OH را میتوان بسیار پایین آورد و میزان پاشندگی را در فیبرهای تك مدی میتوان به صفر نزدیك كرد .امكان ساخت فیبرهای تك مدی طولانی بیشتر است.

فیبرهای مالتی مد از نظر شکست نور به دو گروه ضریب پله ای و ضریب تدریجی تقسیم می شوند.

در فیبرهای مالتی Dispersion یا پاشندگی وجود دارد و این یکی از مهمترین اشکالات آنهاست. دلیل این امر قطر بیشتر مغزی است و پرتوهای نوری که همزمان وارد این نوع فیبر می شوند به علت اختلاف در زاویه انتشار مسیرهای نوری متفاوتی را طی می کنند و در نتبجه پرتوهای نوری در انتهای مسیر با زمانهای متفاوتی خارج می شوند. این نوع فیبر ها در مسافتهای طولانی کاربرد ندارند

اگر تغییرات ضریب شکست Cladd نسبت به هسته به صورت نرم و آهسته باشد، فیبر مذکور را Graded Index می گویند و اگر تغییرات ضریب شکست هسته به صورت پله ای باشد این فیبر Multi Mode را، فیبر Step Index می گویند.(ضریب شکست هسته بیشتر از Cladd می باشد).

ضریب شکست در فیبر-نوری

ادامه ی مطلب در بخش (3)…

 

بازگشت به لیست

نوشته های مشابه

2 دیدگاه در “پاشندگی در فیبر نوری تک مد و مالتی مد – بخش (2)

  1. سعید مرادی گفت:

    مطالب جدید و به روز را درسایت شما یافتم تشکر

  2. حسین گفت:

    با سلام . سایت جالبی دارین . می خواستم بدونم اسامی مدهای فیبر نوری مالتی مد چیست یا بهتر بگم فیبر نوری مالتی مد کدام مدها را عبور می دهد؟؟؟؟ با تشکر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.