[광전자화공소재] 광섬유 [fiber optics]

목차

1. 실험목적

2. 실험원리
1) 광섬유의 정의 및 구조
2) 광섬유 분류
3) 광섬유의 장단점

3. 실험과정

4. 결과 및 고찰

본문내용

2. 실험 원리

1) 광섬유의 정의 및 구조
① 정의 : 빛의 전송을 목적으로 하는 섬유모양의 도파관으로 광학섬유라고도 한다. 광섬유를 여러 가닥 묶어서 케이블로 만든 것을 광케이블이라고 하며, 그 사용이 늘어나고 있다. 광섬유는 합성수지를 재료로 하는 것도 있으나, 주로 투명도
가 좋은 유리로 만들어진다.
② 기본 구조 : 광섬유는 빛을 전송하는 내부의 코어와 코어에서 빛의 전반사가 이루어지도록 굴절률을 달리한 클래딩으로 구성된다. 빛의 전반사와 관련하여 클래딩의 굴절률은 코어의 굴절률에 비해 1%정도 낮으며 굴절률이 1.47인 코어와 1.46인 클래딩이 일반적으로 사용이 된다. 그림 1은 광섬유 내에서 빛의 진행방향을 도식화 한 것이다. 코어로 주입된 빛은 임계각보다 큰 각도로 클래딩 접속면으로 입사되면, 입사각과 같은 각도로 반사하여 전파하게 된다. 만약 입사각이 임계각보다 작은 경우 클래딩 접속면에서의 빛은 급속히 감쇠하게 된다. 또한 빛이 대기에서 광섬유로 입사되는 경우 굴절하게 되며, 빛의 전파는 코어와 클래딩의 굴절률에 의해 결정된다. 이를 공식화한 것이 Snell의 법칙이다. 즉, 굴절률이 서로 다른 두 매질 간의 경계면에서 굴절률이 높은 매질에서 굴절률이 낮은 매질로 빛이 임의의 각으로 입사할 때 어느 임계각에 도달하게 되면 굴절현상이 없어지고 완전히 반사하게 된다. 이를 전반사(total reflection)라고 한다.
광섬유에서의 빛의 전파는 내부반사에 의해 결정된다. 하지만, 이러한 분석은 자오 광선에 한정된다. 즉, 나선광선은 나선형태로 진행하게 되어 광섬유 축에 따른 빛의 전파가 이루어지지 않는다. 광통신 계에서 나선광선의 영향은 거의 무시되므로 자오 광선에 한하여 광통신 계를 분석하면 된다.

참고자료

· 없음