Fiberoptik 2

Bu ay yazı dizimizde fiber optik kabloların nüve tipine göre sınıflandırılmasından ve fiber karakteristiklerini okuyabilirsiniz.

Bu ay sizlere fiber optik kabloların nüve tipine göre sınıflandırılmasından ve fiber karakteristiklerinden bahsedeceğim. Ama önce  yapılacak sınıflandırma kırılma indis profiline göre yapılacağı  için kırılma indis profiline değinmek istiyorum. Kırılma indis profili nüve kılıf indisleri arasındaki ilişkiyi  tanımlar (indisin  ışığın ilerlemesine gösterilen zorluk olduğunu hatırlayın fiber 1 yazısı gecen ay) iki tip kırılma indisi vardır kademeli indis ve dereceli indis bunu şöyle açıklayabiliriz bir kademeli indis fiberin uç kesitine baktığımızda düz bir kesit görürüz bunun yorumu fiber nüvesinin her noktasında aynı indis değerinin olduğudur yani enjekte edilen ışık nüvenin her yerinde aynı dirençle karşılaşır dolayısıyla bildiğimiz sıradan yansıma kurallarına göre nüve içerisinde yansıyarak ilerler gelelim dereceli indis fibere.

DERECELİ İNDİS FİBER
aynı kesit dereceli indis fiberden alınacak olursa nüvenin dışa doğru tıpkı bir dış bükey mercek gibi yay çizdiği görülür  bunun anlamı ise nüvenin çok sayıda farklı yoğunluklarda cam tabakadan oluştuğudur
bu durumda ışık nüve içerisinde kabaca bir sinüs dalgası çizerek ilerler

KADEMELİ İNDİS FİBER
Çok modlu kademeli indis fiber en basit fiber tiplerinden biridir 100 � 970um  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 butun 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

simdi biraz ışık hakkında konusalım;

IŞIĞIN DALGA BOYLARI VE SPEKTRAL GENİŞLİK
bildiğiniz gibi her isinin 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 sinirin altındadır

bir ışın demetinin nüve içerisinde ilerleme hızı dalga boyuna bağlıdır örneğin dalga boyu 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 kımızı ışın aralarındaki dalga boyu farkı kadar daha hızlı ilerler (her saykılda)ışığın bu özelliği bize bir dezavantaj olarak geri döner.(modal yayılma olarak)

MOD
Mod  kabaca bir fibere enjekte edilen her ışın  şeklinde tanımlanabilir ve kısmen fiberin bilgi taşıma kapasitesini ifade eder her fiberin taşıyabileceği mod sayısı nüvenin çapına ve yapısına bağlıdır. Fiberin iletebileceği mod sayısı için ilk önce normalize olmuş nümerik açıklık frekansı (V) bulunur
Daha sonra iletilebilecek mod sayısı (N) bulunur.

MODAL YAYILMA
Aynı anda fibere enjekte edilen ışınlar fiber sonuna farklı zamanlarda ulaşırlar buna modal yayılma denir ve sadece çok modlu fiberlerde meydana gelir modal yayılmayı azaltmanın 3 yolu vardır.
*kullanılacak fiberi  daha az moda izin verecek şekilde seçmek dolayısıyla daha dar bant genişliğine  katlanmak
*dereceli indis fiber kullanmak: dereceli indis fiber kullanıldığında butun ışınlar dalga boyu ne olursa olsun nüvenin yapısından dolayı aynı yolu izleyeceklerdir bu en etkili yöntemdir bant genişliği acısından da kısıtlama getirmez.
*tek modlu fiber kullanmak bu tip fiberde yalnız tek mod bulunduğundan bir gecikme söz konusu olmaz.