Çekirdek çapı dalgalanmaları veya kabarcıklar optik sinyal saçılmasına nasıl neden olur?
Optik fiber içindeki merkez çap dalgalanmaları ve kabarcıklar, kırılma indisindeki ve ışığın düzgün yayılmasını bozan fiziksel geometrideki değişiklikler nedeniyle optik sinyal saçılmasına neden olur.
-
Merkez Çap Dalgalanmaları: Fiber merkez çapı boyunca değiştikçe dalga kılavuzu yapısı değişir. Fiber içinden yayılan ışık, bu varyasyonları mikroskobik kusurlar olarak deneyimler. Bu, ışığın küçük, rastgele dağılmış homojenliklerle (ışık dalga boyundan daha küçük bir ölçekte) etkileştiği Rayleigh saçılmasına yol açar. Işık farklı kırılma indislerine sahip bölgelerle karşılaştığında (değişen merkez çapı nedeniyle), bunun bir kısmı her yöne saçılır ve sinyal kaybına neden olur. Işığın yönlendirme verimliliği tehlikeye girer ve bazı ışık merkezden kaçabilir veya geri saçılabilir.
-
Kabarcıklar (Boşluklar): Fiber malzemedeki kabarcıklar, kırılma indisinin camdan havaya (veya vakuma) ani bir şekilde değiştiği ayrı, daha büyük homojenlikleri temsil eder. Işık bir kabarcıkla karşılaştığında, Mie saçılmasına uğrar. Mie saçılması, saçılma parçacıklarının (bu durumda kabarcıkların) boyutunun ışık dalga boyuna eşit veya daha büyük olduğu durumlarda meydana gelir. Bu kabarcıklar güçlü saçılma merkezleri olarak davranır, optik sinyalin önemli bir kısmını amaçlanan yoldan saptırır ve böylece sinyali zayıflatır. Kabarcık arayüzünde toplam iç yansıma da bozulabilir.
Her iki olgu da optik gücün kaybına neden olur, sinyal gücünü azaltır ve potansiyel olarak gürültüyü artırır, bu da fiber optik sistemlerin performansı için zararlıdır.