Propagação da luz na fibra optica

Propagação da luz na fibra óptica

A fibra óptica é formada por um núcleo cilíndrico, por uma casca e uma proteção, onde o núcleo e a casca são fabricados de sílica que tem um índice de refração alto, pois a refração da luz no vácuo depende da refração do material. Na fabricação das fibras e adicionado a elas muitos dopantes ou impurezas no núcleo e na casca com o objetivo de assim aumentar o índice de refração nestes dois componentes.

Fig. 1.1 Geometria de uma fibra óptica

Fig. 2.1 Propagação da Luz em fibra óptica.

A propagação da luz na fibra da se através da óptica geométrica ou a Teoria dos raios, onde esta teoria e valida quando o núcleo da fibra tem o raio maior do que o comprimento da sua onda de operação, ou seja, são as definições que diferenciam fibras multímodo e monomodo.

Multímodo: São vários raios de luz que se propagam simultaneamente ao longo da fibra.

Fig. 3.1 Propagação da luz em fibra multímodo.

Monomodo: Somente um raio de luz se propaga ao longo de sua fibra, isso devido ao tamanho do raio do núcleo, que neste modo e mais pequeno.

Fig. 4.1 Propagação da luz em fibra monomodo.

A propagação da luz na fibra também tem seus fatores negativos que são chamados de perda por absorção, que seria um conjunto de perdas que juntas formam a perda por absorção total. Essa perda por absorção total e definida pelas perdas de Absorção intrínseca extrínseca e alteração atômica:

Pat = Pai +Pae +Paa, onde:

Pat = Perda por absorção total
Pai = Perda por absorção Intrínseca: Ocorre devido ao material utilizado na fabricação da fibra , onde os comprimentos da onda estão situados entre 1300 á 1600 nm (Comprimento de onda). Neste caso também a o espelhamento de Rayleigh que se resume em um efeito linear decorrente das imperfeições da estrutura cristalina do material da fibra, essas imperfeições causam no comprimento de onda da