Guiamento de Luz em Fibras Ópticas Propagação da luz na fibra óptica

Apresentação em tema: "Guiamento de Luz em Fibras Ópticas Propagação da luz na fibra óptica"— Transcrição da apresentação:

1 Guiamento de Luz em Fibras Ópticas Propagação da luz na fibra óptica
No caso de um raio de luz estiver propagando no núcleo, incidir na interface núcleo-casca com ângulo crítico c, o mesmo não emergirá na casca, mas retornará ao próprio meio incidente (núcleo), caracterizando assim, o fenômeno da reflexão total. Nesta situação, o raio de luz se propagará ao longo do núcleo através de reflexões sucessivas.

2 Propagação na Fibra Óptica
MEIO DE ÍNDICE N1 MEIO DE ÍNDICE N2

3 Propagação na Fibra Óptica
MEIO DE ÍNDICE N1 MEIO DE ÍNDICE N2

4 Propagação na Fibra Óptica
a c a MEIO DE ÍNDICE N1 MEIO DE ÍNDICE N2

5 ÓPTICA Abertura Numérica
A abertura numérica AN é um número que define a capacidade de captação luminosa da fibra, isto é, é o número que define o ângulo máximo de incidência que um raio deve ter em relação ao eixo axial da fibra, para que ele se propague através de reflexões sucessivas ao longo do núcleo.

6 ÓPTICA Abertura Numérica n CASCA AR n NÚCLEO n 0 ac a1 a0 n CASCA

7 ÓPTICA Cone de Aceitação a crítico qA n NÚCLEO n CASCA

8 ÓPTICA Abertura Numérica Temos como definição de Abertura Núme-rica:

9 ÓPTICA Abertura Numérica
Aplicando-se a lei de Snell, chegamos a outra fórmula que é função dos índices de refração do núcleo e da casca.

10 ÓPTICA Modos de Propagação
São todos os caminhos ou trajetórias que os raios luminosos podem percorrer dentro da fibra. Matematicamente são definidos pelas equações de Maxwell que são governadas pelas teorias eletromagnéticas.

11 ÓPTICA Modos de Propagação
O número de modos suportado pela fibra pode variar desde 1 até Esse número de modos tem relação com uma grandeza admensional chamada “freqüência normalizada”, cuja fórmula é:

12 ÓPTICA Modos de Propagação onde: V é a freqüência normalizada;
d é o diâmetro do núcleo; l é o comprimento de onda da luz; AN é a abertura numérica.

13 ÓPTICA Modos de Propagação
O número de modos de uma fibra depende do comprimento de onda da luz a ser transmitida, do diâmetro do núcleo e da abertura númerica.

14 ÓPTICA Modos de Propagação O número de modos é definido por:
para fibras de índice degrau para fibras de índice gradual

15 ÓPTICA Modos de Propagação
Existem 3 tipos de modos que surgem na fibra óptica:

16 Confinados : Restritos ao núcleo.
ÓPTICA Confinados : Restritos ao núcleo.

17 Refratados : Presentes no núcleo e na casca.
ÓPTICA Refratados : Presentes no núcleo e na casca.

18 ÓPTICA Vazantes (Leaky Modos) : parcialmente confinados no núcleo (atenuam-se continuamente fora do núcleo à medida em que se propagam pela fibra.