الفيزياء · المسرد

ما معنى الليف ذو القرينة المتدرّجة القفزية؟

تعريف 2.13 الفيزياء الجامعية — السنة الأولى · الفصل 2 — البصريات الهندسية: الأشعة والانعكاس والانكسار

الليف البصري ذو القفزة القرينية قلبٌ زجاجي أسطواني قرينته n1n_1 يكسوه غلاف قرينته n2n_2 أدنى قليلًا. والضوء الداخل إلى القلب داخل مخروط نصف زاويته θa\theta_a حول المحور يُوجَّه بانعكاسات كلية متتالية على سطح القلب–الغلاف. والفتحة العددية هي NA=sinθa\mathrm{NA} = \sin\theta_a.

ليف ذو قفزة قرينية. الشعاع الداخل داخل مخروط القبول نصفِ زاويته _a يلاقي الغلاف بورود i ≥ i_c فيُوجَّه بانعكاسات كلية؛ ويسلك الشعاع المحوري أقصر طريق، والشعاع الموجَّه الأشدّ ميلًا أطولها — فتتسع النبضة زمنيًّا.
ليف ذو قفزة قرينية. الشعاع الداخل داخل مخروط القبول نصفِ زاويته θa\theta_a يلاقي الغلاف بورود iici \geq i_c فيُوجَّه بانعكاسات كلية؛ ويسلك الشعاع المحوري أقصر طريق، والشعاع الموجَّه الأشدّ ميلًا أطولها — فتتسع النبضة زمنيًّا.

أمثلة

مثال 2.15 (أعداد ليف اتصالات)

n1=1.480n_1 = 1.480 و n2=1.465n_2 = 1.465: فتكون NA=2.1902.146=0.21\mathrm{NA} = \sqrt{2.190 - 2.146} = 0.21 و θa=12\theta_a = 12^\circ؛ و ic=81.8i_c = 81.8^\circ، فتبقى الأشعة الموجَّهة داخل 8.28.2^\circ من المحور. والاتساع بين الأنماط: Δt/L=(1.48/c)(1.48/1.4651)=51ns/km\Delta t/L = (1.48/c)(1.48/1.465 - 1) = 51\,\mathrm{ns}/\mathrm{km}. وعلى 2km2\,\mathrm{km} تتسع النبضة بمقدار 0.1µs0.1\,\text{µ}\mathrm{s}، وهو ما يحدّ معدّل البتّات قرب 5Mbit/s5\,\mathrm{Mbit}/\mathrm{s}: وتتابع مسألة نهاية الأسبوع هذا القيد إلى علاجه، أي الليف أحادي النمط.

اقرأ في الفصل ←