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भौतिकी · পরিভাষা

सोपान-अपवर्तनांक तंतु কী?

परिभाषा 2.13 विश्वविद्यालय भौतिकी — वर्ष 1 · অধ্যায় 2 — ज्यामितीय प्रकाशिकी: किरणें, परावर्तन, अपवर्तन

सोपान-अपवर्तनांक प्रकाशिक तंतु अपवर्तनांक n1n_1 के काँच का एक बेलनाकार क्रोड है, जिस पर थोड़े कम अपवर्तनांक n2n_2 का आवरण चढ़ा होता है। अक्ष के चारों ओर अर्ध-कोण θa\theta_a के शंकु के भीतर क्रोड में घुसा प्रकाश क्रोड–आवरण पृष्ठ पर लगातार होते पूर्ण आंतरिक परावर्तनों से निर्देशित हो जाता है। संख्यात्मक द्वारक है NA=sin⁡θa\mathrm{NA} = \sin\theta_a।

सोपान-अपवर्तनांक तंतु। अर्ध-कोण _a के ग्राह्यता शंकु के भीतर घुसी किरण आवरण से आपतन कोण i ≥ i_c पर मिलती है और पूर्ण परावर्तनों से निर्देशित रहती है; अक्षीय किरण सबसे छोटा रास्ता लेती है और सबसे तिरछी निर्देशित किरण सबसे लंबा — इसीलिए स्पंद समय में फैल जाता है।
सोपान-अपवर्तनांक तंतु। अर्ध-कोण θa\theta_a के ग्राह्यता शंकु के भीतर घुसी किरण आवरण से आपतन कोण i≥ici \geq i_c पर मिलती है और पूर्ण परावर्तनों से निर्देशित रहती है; अक्षीय किरण सबसे छोटा रास्ता लेती है और सबसे तिरछी निर्देशित किरण सबसे लंबा — इसीलिए स्पंद समय में फैल जाता है।

উদাহরণ

उदाहरण 2.15 (एक दूरसंचार तंतु के आँकड़े)

n1=1.480n_1 = 1.480, n2=1.465n_2 = 1.465: NA=2.190−2.146=0.21\mathrm{NA} = \sqrt{2.190 - 2.146} = 0.21, θa=12∘\theta_a = 12^\circ; ic=81.8∘i_c = 81.8^\circ, अतः किरणें अक्ष से 8.2∘8.2^\circ के भीतर ही रहती हैं। अंतरमोड प्रसार: Δt/L=(1.48/c)(1.48/1.465−1)=51 ns/km\Delta t/L = (1.48/c)(1.48/1.465 - 1) = 51\,\mathrm{ns}/\mathrm{km}। 2 km2\,\mathrm{km} पर स्पंद 0.1 µs0.1\,\text{µ}\mathrm{s} फैल जाता है, जिससे बिट दर लगभग 5 Mbit/s5\,\mathrm{Mbit}/\mathrm{s} पर बँध जाती है: सप्ताहांत समस्या इसी सीमा का पीछा करते हुए उसके उपाय, एकल-मोड तंतु, तक पहुँचती है।

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