제2장

광섬유의 종류와 특성.

광 케이블-광섬유를 여러가닥 묶어서 케이블로 만든것.

1. 광섬유(머리카락 10분의 1의 굵기이며 빛의 전달하는 목적)구조.

Core:얇은 유리섬유의 중심이 되는 부분으로 빛이 이동(광을전송)하는 통로가 된다.

Claddong:Core부분을 감싸고 있는 곳으로 코어안쪽으로 빛을 반사시켜 계속 전파될수 있게해준다.(전반사)

Jarket:광섬유를 보호해주는 역할.

광섬유의 장점-가격의저렴함(구리보다 훨씬저렴함),두께가 얇음(구리보다 작은 직경으로 제작가능),많은용량을 운반,적은신호저하(구리선의 손실보다적다),광신호(신호를 방해받지 않는다),낮은 전력,디지털신호(이상적으로 디지털 정보를 운반하는데 적합하다),비가연성(화재의 위험이 없음), 무게의 경량,유연성

2. 광섬유의 종류

코어의 지름따라

1. 단일모드 광섬유-광선을 단일전송에 설계됨, 주로 장거리 신호전송에 사용

약호-단일모드 광섬유(SM)                          운용파장 1310nm/1550nm

분산천이 단일모드 광섬유(DSF)                운용파장 1550nm

차단파장천이 단일모드 광섬유(CSF)            운용파장 1550nm

난제로 분산천이 단일 모드 광섬유(NZDSF)      운용파장 1550nm

2. 다중모드 광섬유-약간씩 다른 반사각을 가진 다수의 광선을 동시에 운반할수있도록 설계된 광섬유,비교적 짧은거리에 사용,

약호-언덕형 다중모드 광섬유(MM)              운용파장 850nm/1300nm

대구경 다중모드 광섬유(HMM)             운용파장 850nm/1300nm

코어의 굴절율 분포에 따라

1. 다중모드 계단형-코어부분의 굴절율 분포가 균일.

빛은 매질내를 직선적으로 진행한다.

모드간 분산의 영향이 크다

대역폭이 좁고 통신용으로 거의 사용하지 않는다.

2. 다중모드 경사형-중심에서부터 바깥쪽으로 가면서 점차 낮아지는 분포

코어중심의 굴절율 분포가 가장 높다.

계단형에 비해 모드간 분산 영향이 적다.

계단형이 가격이 비싸다.생산성 부족

3. 단일모드 -중심을 통과하는 빛만 전달.통신용으로만 사용.

재료에따라,제조법에 따라-석영,플라스틱 등등

2. 광섬유의 전송 모드.(책 참조)

1. 계단형 굴절율 본포를 가지는 광섬유에서 전송 모드

2. 언덕형 굴절율 본포를 가지는 광섬유에서 전송 모드

3. 광섬유의 손실.

불균등 손실-코어와 클래드 경계면의 불균일로 인해 발생되는 손실

코어 손실-광섬유 케이블을 구부려 사용함으로써 생기는 손실

마이크로벤딩(Microbending)손실-광섬유의 측면에서 가해지는 불균일한 압력에 의해                                        축이 미소하게 구부러짐으로써 발생하는 손실

산란손실 -입사되는 광의 파장보다 미소한 굴절률의 흔들림에 의해 일어나는 Rayleigh 산란과 물질에 일정한 주파수의 광을 주사한 경우 분자의 고유한 진동이나 결정의 격자 진동 에너지만큼 벗어난 주파수의 빛이 산란되는 Raman 산란, 재료의 구조적 불완전성 때문에 생기는 Brillouin 산란이 있다.

흡수손실-광섬유의 유리 중에 포함된 Fe나 Cu 등의 천이 금속이나 수분 등의 불순물에 의해 일어나는 손실이다.

4. 광섬유의 분산 특성.(장애요인의  주 원인)-영분산 파장

모드분산- 전송속도가 다르기 때문에 파형이 벌어지는 현상.

출력단에 이르는 시간이 전파모드에 따라 달라지며 시간적인 벗어남을 일으켜              이것이 광 펄스 파형의 벌어짐의 원인이 된다.

재료분산-여러 파장의 태양광이 프리즘에 의해 7가지의 무지개색으로 나누어지는데

이 원인으로 펄스 파형에 퍼짐을 일으키는 현상

도파로 분산(구조분산)-폭을 갖는 광펄스가 입사하면 파장에 의한 전파경로의 길이가 다르                        므로 도달 시간차가 생기며 펄스 폭은 넓어진다.펄스파형에 시간적                        으로 벌어지는 현상

분산천이 광섬유 (DSF)

DSF란 1,550[㎚]에서 최소 분산, 즉 0분산을 나타내도록 광섬유의 비굴절률차, 굴절률 분포 등을 변경하여 단일모드 광섬유의 색분산을 상쇄한 단일모드 광섬유이다

초고속 장거리 통신을 제한하는 광섬유의 손실이 최소화되는 1,550[㎚] 파장 대에서 분산이 최소가 되도록 설계한 광섬유

최저손실 파장(1,550[㎚])에서 전송가능

최저손실(1,550[㎚])파장에서 영분산 발생

Non Zero-분산천이 광섬유(NZ-DSF)

기존의 단일모드 광섬유는 광증폭기 증폭 대역에서 매우 큰 분산값을 갖기 때문에 일정 구간마다 분산보상소자를 사용하여야 하고, 이러한 문제점을 극복하기 위해 사용되는 분산천이 광섬유는 이 대역에서 분산 값이 영이 되기 때문에 파장분할다중 전송방식에서 채널간 간섭에 의한 비선형 효과가 심각하게 나타난다.

분산 평탄화를 가능하게 하는 굴절율 분포를 가진 광섬유를 클래eld이 억압된 광섬유라고한다.

편광모드 분산

입사한 펄스는 광섬유를 진행함에 따라서 퍼지게 된다.이러한 효과를 편광모드 분산이라고함.