Fiber Optik Kablolar

155 Kademeli İndis Fiber

Çok modlu kademeli indis fiber en basit fiber tiplerinden biridir 100 – 970µm arasında bir nüve çapına sahiptir Nüve çapının daha fazla olması daha fazla mod taşınması açısından faydalıdır Ancak modal yayılma en çok bu tip fiberde olur Yayılma km başına 15-30 nano saniye olur Rakam saniyenin milyarda 15- 30 u gibi görünebilir ama bütün kodlama sistemlerinde hataya sebep olacak düzeydedir Kabul edilebilir yayılma miktarı km de 1 ns dir Işık nüve içinde dereceli indis fiber gibi sinüs dalgaları çizmek yerine tam yansıma kurallarına bağlı zig zaglar çizerek ilerler




2 FİBER OPTİK KABLONUN ÇALIŞMASI

Fiberin çalışma prensibi temel optik kurallarına dayanır Bir ışın demeti az yoğun bir ortamdan daha yoğun bir ortama geçerken geliş açısına bağlı olarak yansıması ( tam yansıma) yada kırılarak ortam dışına çıkması (bu istenmeyen durumdur) mantığına dayanır

Öncelikle fiber optik kablonun yapısına bir göz atalım Kablo 3 kısımdan oluşur





Nüve:
Işığın içerisinde ilerlediği ve kablonun merkezindeki kısımdır Çok saf camdan yapılmıştır ve esnektir Yani belirli sınırlar dahilinde eğilebilir cinsine göre çapı tek modlu veya çok modlu oluşuna göre 8 mikrometre ile 100 mikrometre arasında değişir (not: insan saçı 100 mikro metre civarındadır)


Kılıf:

Tipik olarak 125 mikrometre çapında nüveyi saran ve fibere enjekte edilen ışının nüveden çıkmasını engelleyen kısımdır aynı nüve gibi camdan yapılmıştır ancak indis farkı olarak yaklaşık %1 oranında daha azdır bu indis farkından dolayı ışık ışını nüveye enjekte edildikten sonra kılıfa geçmez (aşırı bir katlanma ya da ezilme yoksa) ışın kılıf nüve sınırından tekrar nüveye döner ve böyle yansımalar dizisi halinde nüve içerisinde ilerler

Kaplama:
Optik bir özelliği olmayan kaplama polimer veya plastik olabilir bir veya birden fazla katmanı olabilir Optik bir özelliği yoktur sadece fiberi darbe ve şoklardan korur

21 Işın Demetinin Fibere Enjekte Edilmesi

Gönderilecek ışın yada sinyal fiberin nüvesine enjekte edilir Ancak fiber içerisinde kılıfa geçmemesi için belirli bir açı dahilinde nüveye girmeli ki nüve kılıf sınırından tam yansıma yapabilsin bu açıya kritik açı denir Hesaplanması aşağıdaki gibidir





Şekildeki kabul konisi olarak görülen bölüm kritik açının oluşturduğu ve tamamen fiber kablonun parametrelerine göre değişebilen bir konidir Bu açılardan küçük gelen her ışın demeti fibere girer Formüldeki n1 nüve n2 kılıf indisleridir

22IŞIĞIN DALGA BOYLARI VE SPEKTRAL GENİŞLİK





Her ışının bir dalga boyu vardır Bu dalga boyu ışığın görünür- görünmez yada elektromagnetik spektrumda nerede ve ne özellikte olduğunu belirler Örneğin infrared (kızıl ötesi) ışınlar insan gözünün algılayabileceği sınırın altındadır

Bir ışın demetinin nüve içerisinde ilerleme hızı dalga boyuna bağlıdır Örneğin mor olan yani mor renkli ışığın dalga boyu 455 nm, kırmızı ışığın dalga boyu 620 nm Bunun anlamı bu iki ışın fiber içinde aynı hızla ilerlemez Kırmızı ışın aralarındaki dalga boyu farkı kadar daha hızlı ilerler (her saykılda) Işığın bu özelliği fiber optik iletimde bir dezavantaj olarak geri döner(modal yayılma olarak)