утрішнім відображенням, і, оскільки вся потужність світлового променя практично повністю повертається в область більш щільного середовища, на цьому ефекті грунтується принцип передачі оптичного випромінювання по ОВ [1].
1.3 Поширення світлових променів в оптичних волокнах
У загальному випадку оптичне волокно (рис. 1.2) складається з серцевини, по якій відбувається поширення світлових хвиль, і оболонки, призначеної, з одного боку, для створення кращих умов відбиття на границі розділу «серцевина - оболонка », а з іншого - для зниження випромінювання енергії в навколишній простір. З метою підвищення міцності і тим самим надійності волокна поверх оболонки, як правило, накладається первинне захисне зміцнюючі покриття. Така конструкція ОВ є типовою і використовується в багатьох ОВ в якості базової.
Рис. 1.2 - Загальний вигляд типового оптичного волокна
Як було зазначено вище, промені світла поширюються в ОВ при виконанні умов п 1> п 2, у зв'язку з чим для характеристики волокна використовується співвідношення, яке прийнято характеризувати відносною різницею показників заломлення?=(n 2 1 - n 2 лютого) / 2n 2 січня і яке для більшості ОВ одно?=10 - 2 ... 10 - 3. При цьому якщо показник заломлення оболонки має постійне значення, то показник заломлення серцевини може бути або постійним, або змінюватися уздовж радіуса за певним законом. Характер зміни показника заломлення ОВ вздовж радіуса називається профілем показника заломлення. Так, для довільного статечного зміни профілю показника заломлення закон зміни п (r) по радіусу визначається виразом:
, (1.3)
де r - поточний радіус; R - радіус серцевини; п 1 - показник заломлення в центрі серцевини, рівний приблизно 1,5; q={l,} - показник ступеня, що визначає зміна п (r); ?=0.003 - 0.01.
Очевидно, що при q=профіль показника заломлення визначається як
, (1.4)
і відповідає ступенчатому волокну, а при q=2 - волокну з найбільш поширеним параболічним профілем показника заломлення, для якого
, (1.5)
Вибір співвідношення між п 1 і п 2 визначається різними чинниками залежно від призначення та області застосування ОР.
Рис. 1.3 - Поширення випромінювання по ОВ
Процес поширення світлових променів в оптично більш щільною середовищі, оточеній менш щільною, в рамках геометричної оптики, показаний на рис. 1.3. При попаданні світлового випромінювання на торець ВВ у ньому можуть поширюватися три типи світлових променів, які поділяються на що направляються, що випливають і випромінюються промені, причому наявність і переважання будь-якого типу променів визначається кутом їх падіння на кордон розділу «серцевина - оболонка». Очевидно, що при деякому куті падіння променів на торець волокна, вугіллі введення і в оптичного випромінювання в ОВ і їх подальшому попаданні на межу розділу на ній може мати місце повне внутрішнє відбиття. Ті промені, які падають на межу розділу під кутом і> і кр (промені 1, 2 і 3), відбиваються від неї і знову повертаються в серцевину волокна, поширюючись в ній і не зазнаючи заломлення. Так як траєкторії так...
