광전자공학 chapter.5 광파이버 도파로

이제 광통신시스템의 주요 부분인 광파이버 도파로에 대해서 고려하자.

비록소수의 사람들만이 자기만의 광파이버를 설계하고 제작하게 될지라도, 광파이버가 어떻게 완성되는지에 대한 개념을 가져야 한다.

광파이버의 적당한 선택과 사용을 위해서 광파이버 구조와 특성에 대한 깊은 이해가 요구된다.

이와 같은 사실을 명심하고 여러가지 타입의 광파이버와 이들 광파이버를 통해 도파하는 파동의 성질을 공부하기로 하자.

특히 감쇠와 모드 그리고 정보 용량에 각별히 주의를 기울여야 한다.

또한 광파이버와 광케이블의 셀계와 제작에 관한 논의도 한다.

5.1 계단형 광파이버

계단형 굴절률 광파이버[1]는 굴절률이 n1인 코어(core)와 이를 둘러싸고잇는 굴절률이 n2인 클래딩으로 이루어져있다.

그림 5.1의 구조가 계단형 굴절률 정합 클래드 파이버라고 부르기도 한다.

유전체 평판에서와 같이 완벽한 유도조건은 반사각이 임계각 세타와 같거나 커야한다.

SI 광파이버의 임계각은 다음과 같다.

sin세타 =n2/n1

비굴절률차 델타는 중요한 광파이버 파라미터로 델타=(n1-n2)/n1

이 파라미터는 항상 양의 값이며 임계각이 존재하기 위해 n1은 n2보다 커야한다.

실제 델타의 값은 0.01정도이다.

효과적인 전송을 위해 코어와 클래딩에서 되도록 손실이 없어야한다.

광선도를 보면 광선이 전적으로 코어 내에서만 진행하는 것을 의미한다.

그러나 , 실제로는 제4장에서 언급한 바와 같이 얼마간의 광은 소멸 파동의 형태로 클래딩에서 진행한다.