¿Por qué las fibras ópticas deben ser delgadas?

¿Cuáles son las razones por las que las fibras ópticas tienen que ser delgadas (pequeño radio de la fibra)? ¿Hay una buena imagen que explique esto en detalle?

(1) ¿Por qué te molestarías en hacerlos gruesos? y (2) Considere esto en relación con su pregunta anterior sobre la flexibilidad.

Respuestas (5)

La respuesta viene del uso de fibras ópticas: transferencia de información para uno. Cuanto más delgado, más canales en un paquete.

También la atenuación de la luz es menor en una fibra delgada. Hay un artículo que explica esto.

Si son más gruesos, la luz puede tomar muchos caminos diferentes, rebotando en ángulos ligeramente diferentes y aún reflejándose; esto significa que el tiempo que tarda cada fotón en recorrer una fibra es ligeramente diferente, lo que difumina el pulso y reduce el bits/segundo que se pueden enviar.

Las fibras plásticas gruesas se usan simplemente para iluminar algo porque son baratas, resistentes y fáciles de fabricar, la fibra de vidrio más delgada se usa para distancias cortas y la fibra monomodo muy delgada y costosa se usa para un mayor ancho de banda a larga distancia.

"Si son más gruesos, lamer puede tomar muchos caminos diferentes", de alguna manera me gustaría ver el cálculo. Mi intuición dice que todo escala con el radio y que lo que realmente importa es qué tan lejos está el ángulo de la recta (y que esto no depende del diámetro de la fibraa).
Difícilmente diría que la fibra monomodo es muy cara: 3 centavos por pie si compra un carrete.

Solo para agregar un poco más de información, también hay fibras ópticas monomodo que son aún más delgadas (8 a 20 µm). Estos son útiles para transportar pulsos de luz y solo permiten un modo espacial dentro de la fibra. Eso significa que en lugar de la imagen típica de la luz rebotando en las paredes de la fibra, obtienes que la luz solo puede propagarse hacia adelante con un cierto perfil de intensidad. Consulte este enlace o simplemente busque en Google una comparación de los tres tipos principales de fibras: multimodo, índice graduado y monomodo.

La imagen de "rebote de luz" funciona perfectamente bien para fibras monomodo.

Tamaño de la fibra óptica Diámetro exterior medio de la fibra En resumen, la fibra de transmisión larga debe ser delgada para evitar la dispersión y la pérdida de potencia en la fibra óptica.

Al usar un núcleo más delgado, la luz se refleja menos y viaja en una línea más directa y más rápido. Esto reduce la dispersión modal.