V di cut-off nella fibra ottica e “infinite core approssimation, ica”

▪ L’importanza del parametro V. Il significato di V di cut-off e sua stima nella “infinite core
approssimation, ica
“. Cosa si intende per “ica“. L’etichettatura dei primi modi di fibra ottica. Sopra
quale lunghezza d’onda questa fibra diventa monomodale se presenta un “a” pari a 5 micrometri ed
una apertura numerica di 0.1 radianti? Come si valuta l’apertura numerica?

Il parametro sintetico V, parametro caratteristico della fibra si definisce come:
V ² = (κa)² + (γa)²
V = 2π/λ · a √(n²core-n²clad )= 2π/λ ∙ a·NA = k₀ ∙ a·NA = k₀ a n₀ √Δ
con “NA” apertura numerica che fornisce l’informazione sul salto d’indice Δ, “a” che da indicazioni geometriche e λ fornisce informazioni sulla frequenza. Una volta identificata una fibra ottica, e quindi i suoi parametri Δ e a, il parametro V rimane solo funzione della pulsazione ω. Se si aumenta la frequenza della luce si attivano via via nuovi modi di propagazione. Vi sono quindi delle pulsazioni al di sopra delle quali inizierà la propagazione del modo in esame: chiamiamo questi valori pulsazioni di cut-off alle quali sono associati valori Vcutoff. In particolare, al cut-off del modo V vale: Vcutoff ≈κa. In condizione di piena propagazione V invece vale: Vfullprop≈γa. Utilizzando l’approssimazione ica si suppone che anche la fibra con core parabolico e cladding alla coordinata r=a abbia come soluzioni modali i modi esatti di Laguerre- Gauss trovati nel caso di propagazione senza cladding, ovvero si trascura il cladding. La fibra ica è l’unica che permette di trovare in forma non numerica i valori di cut-off. Il valore di cut off in queste condizioni è Vc = 2 (2μ+l-1). I modi che si propagano nella fibra ottica sono etichettati nella seguente maniera: LPlμ. La soluzione dell’esercizio proposto è V = 2 = 2π/λ · 0.5 μm ·0.1 -> λ = 0.157 μm

Autore: Cristian Carissimi e Nicolò Tonato

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Anonimo
   
con le dita sempre in costante, frenetico movimento sulla tastiera… vengo spesso trascinato e catturato “in rete” per colpa delle mille idee che mi girano per la testa (prima o poi troverò quella giusta)… dal futuro incerto (nonostante una laurea, e chi non lo è?..siamo in tanti!) .. credo fortemente nella condivisione della conoscenza!
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  • […] 2. L’importanza del parametro V. Il significato di V di cut-off e sua stima nella “infinite core approssimation, ica”. Cosa si intende con “ica”. L’etichettatura dei primi modi di fibra ottica. Sopra quale lunghezza d’onda questa fibra diventa monomodale se presenta un “a” pari a 5 micrometri ed una apertura numerica di 0,1 radianti ? Come si valuta l’apertura numerica ? Visualizza risposta […]

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