Se sabe que, dados dos medios con índices de refracción y , si los rayos provienen del medio 1 serán totalmente reflejados si su ángulo de incidencia es mayor que el ángulo crítico ( ).
Por lo tanto, cuanto mayor sea la diferencia entre los dos índices de refracción, mayor será la probabilidad de reflexión interna total de los rayos provenientes de diferentes direcciones (ya que el ángulo crítico será menor).
Sin embargo, los estados de wikipedia (sobre las fibras ópticas de índice de paso):
El valor de es típicamente entre 1.44 y 1.46, y es típicamente entre 0.001 y 0.02.
Tal valor de significa que está entre 0.00144 y 0.0288.
¿Por qué esta elección? porque no elegir ?
La diferencia entre los dos valores del índice de refracción determina el rango de ángulos que pueden sufrir una reflexión interna total y, por lo tanto, la apertura numérica (rango de ángulos que pueden propagarse dentro de la fibra) de la fibra.
Si hace que la diferencia sea grande, obtiene una fibra de NA alta, que a veces se usa para cosas como transmitir luz LED desde una fuente a donde se necesita. Sin embargo, a medida que aumenta NA, aumenta el número V de la fibra, lo que significa que para permanecer en modo único, el diámetro del núcleo debe hacerse cada vez más pequeño. Si desea una fibra multimodo, está bien, y las fibras MM generalmente tienen un NA muy alto para que puedan usarse para transmitir cosas como la luz LED.
Sin embargo, para los láseres, eso suele ser algo malo. Dado que cada modo en la fibra se mueve a una velocidad diferente, si intenta usar una fibra MM para las comunicaciones, encontrará que la longitud máxima de su fibra es muy corta antes de que sus señales se codifiquen. Alternativamente, puede hacer que el núcleo sea muy pequeño para mantener bajo el número V, pero ahora está concentrando su energía en un área muy pequeña, lo que significa que los efectos no lineales como la automodulación de fase aumentan mucho, lo que nuevamente limita hasta dónde puede enviar una señal por la fibra antes de que sea destruida por la no linealidad.
Para una fibra de largo alcance y alta velocidad de datos, en realidad desea la NA más baja que pueda obtener, lo que significará un núcleo muy grande y una no linealidad muy baja sin dejar de ser monomodo. Fibras como esta se pueden usar para enviar señales bajo el océano. El desafío es que no se pueden doblar tan bruscamente (debido al rango muy limitado de ángulos) y la necesidad de tener una fabricación muy precisa para garantizar una diferencia tan pequeña (pero constante) en el índice de refracción. En la práctica, las fibras monomodo típicas tienen una NA de 0,1, mientras que las fibras de no linealidad muy baja pueden ser de 0,06 o menos (y, por lo tanto, un diámetro de campo modal de decenas de micras), aunque son mucho más caras. En el otro extremo, tiene los cables de plástico grueso que se usan para cosas como TOSLINK, donde la distancia es de unos pocos metros, por lo que no
Tony Estuardo EE75