Las propiedades de la fibra óptica se pueden encuadrar en cuatro grandes grupos:
- Propiedades ópticas
- Propiedades de transmisión
- Propiedades físicas
- Propiedades geométricas.
Propiedades ópticas
Dan lugar a la clasificación según el índice de refracción y la apertura numérica.
Perfil de índice de refracción
Es la variación índice conforme nos movemos en la sección transversal de la fibra óptica, es decir a lo largo del diámetro. Se tiene al índice escalón e índice gradual.
Fibras de índice escalón o también llamadas salto de índice (SI), son aquellas en las que al movernos sobre el diámetro AB, el índice de refracción toma un valor constante n2desde el punto A hasta el punto donde termina el revestimiento y empieza el núcleo. En ese punto se produce un salto con un valor n1 > n2donde también es constante a lo largo de todo el núcleo. Este tipo de perfil es utilizado en las fibras monomodo.
En las fibras de índice escalón multimodo la dispersión del haz de luz ocasionado por retardo de los distintos caminos de los modos de propagación, limita en ancho de banda
Fibras de índice gradual.- El índice de refracción n2 es constante en el revestimiento, pero en el núcleo varía gradualmente (en forma parabólica) y se tiene un máximo en el centro del núcleo. Este tipo de perfil es utilizado en las fibras multimodo pues disminuye la dispersión de las señales al variar la velocidad para las distintas longitudes de los caminos en el centro y próximos a la frontera.
Apertura Numérica (NA).- Es un parámetro que da idea de la cantidad de luz que puede ser guiada por una fibra óptica. Por lo tanto cuanto mayor es la magnitud de la apertura numérica de una fibra, mayor es la cantidad de luz que puede guiar o lo que es lo mismo, mas cantidad de luz es capaz de aceptar en su núcleo.
Por Snell para ángulo crítico
Snell a la entrada
Si n0 = 1
θe ángulo de aceptación o de enbtrada (aceptancia)
la apertura numérica será
La potencia acoplada a una fibra PApuede expresarse como:
PT = potencia total en el núcleo
m = parámetro definido por el patrón de radiación
para el LED de superficie m = 1
En porcentaje % de acoplamientos típicos
LED | 1 – 10% (multimodo) | < 1% (monomodo) |
50-100μm | 9 μm (diámetro núcleo) | |
LASER | 50% (multimodo) | 10% (monomodo) |
50 μm | 9 μm (diámetro núcleo) |