Fibre Ottiche

1)       Velocità della luce nel vuoto e nel mezzo :

La velocità della luce nel vuoto è mentre nel mezzo è la stessa divisa per l´indice di rifrazione n.

 

2) Relazione tra la frequenza di oscillazione nel mezzo con indice di rifrazione n e la lunghezza d´onda nel vuoto :

 

3) Ottica geometrica ed ottica fisica :

Quando la lunghezza d´onda della radiazione è piccola rispetto alle dimensioni fisiche del sistema si può descrivere la propagazione ottica in termini di raggi che individuano la traiettoria seguita dalla radiazione.

 

4) Legge di riflessione :

Afferma che un raggio che incide con angolo a sulla superficie di separazione tra due mezzi con indici di rifrazioni diversi verrà riflesso con un angolo b = a .

5) Legge di Snell :

Afferma che un raggio che incide con angolo a sulla superficie di separazione tra due mezzi con indici di rifrazioni diversi verrà rifratto con un angolo g per il quale vale la relazione  .

6) Angolo limite :

È la angolo a_m di incidenza per il quale la angolo di rifrazione è di 90°, la sua espressione si ottiene agevolmente dalla legge di Snell ed è .

 

7) Angolo di Brewster :

Si tratta della angolo per il quale la riflessione è nulla per la polarizzazione TM , esso vale  .

 

8) Riflettanza nel caso di incidenza normale :

 

9) Principio di sovrapposizione per fenomeni ondulatori :

Il campo elettrico associato alla combinazione di 2 onde è dato dalla somma dei campi associati a ciascuna onda, ciò può dar luogo ad interferenze costruttive e distruttive nel caso che le sorgenti siano coerenti.

 

10) Diffrazione :

In presenza di ostacoli la luce non si propaga in linea retta, il fenomeno è analizzabile considerando che ogni punto del fronte d´onda è sorgente di onde sferiche secondarie.

 

11) Fibra a salto di indice :

È una fibra costituita da un nucleo con indice di rifrazione n₁ ricoperta da un mantello con indice di rifrazione n₂ > n₁ .

 

12) Angolo di accettazione di una fibra ed apertura numerica :

È il massimo angolo che il raggio incidente può formare rispetto alla asse affinché poi il raggio rimanga confinato nella fibra e si propaghi per riflessione totale, il suo seno è chiamato Apertura Numerica ed individua la frazione della luce emessa dalla sorgente che viene raccolta e propagata lungo la fibra, si ha .

 

13) Dispersione intermodale :

È il fenomeno per il quale diversi raggi percorrono tragitti diversi a seconda della angolo di entrata nella fibra e quindi impiegano tempi differenti il che implica un allargamento della impulso inviato in trasmissione.

 

14) Fibra a profilo d´indice di rifrazione graduato :

Si tratta di fibre in cui l´indice di rifrazione è variato dalla asse rispetto alla periferia al fine di far si che tutti i raggi impieghino lo stesso tempo per attraversare il dispositivo.

 

15) Equazioni di Maxwell per un dielettrico privo di cariche :

                 ,                                  ,                         ,              

 

16) Campi in una fibra step-index :

       nel nucleo

     nel mantello

 

17) Parametro di frequenza normalizzato :

 

18) N° di modi propaganti in una fibra :

 

19) Meccanismi di attenuazione :

a)       Assorbimento dovuto a risonanze degli atomi costituenti la fibra

b)       Scattering dovuto a variazioni submicrometriche della indice di rifrazione o a curvatura eccessiva della fibra

 

20) Caratteristiche di connettori e giunti per fibre ottiche :

Un buon giunto ha attenuazioni inferiori a 0,05dB mentre un connettore ha una perdita di inserzione di 0,2dB .

 

21) Effetto della dispersione sulla capacità trasmissiva di una fibra :

La banda a disposizione di un collegamento in fibra è determinata dal reciproco della allargamento di un impulso ottico provocato dalla dispersione.

 

22) Mezzo dispersivo :

È un mezzo nel quale l´indice di rifrazione è funzione della lunghezza d´onda.

 

23) Larghezza spettrale relativa della sorgente :

 

24) Coefficiente di dispersione del materiale :

 

25) Parametro di dispersione del materiale :

26) Allargamento totale della impulso dopo una distanza l :

dove t₁ è dovuto alla dispersione intermodale e t₂ è dovuto alla dispersione del materiale.

 

27) Parametro di propagazione normalizzato :

 

28) Indice di gruppo :

 

29) Condizione per avere una fibra monomodale :

 

30) Metodi di fabbricazione delle fibre :

a)       da fase liquida utilizzando un doppio crogiuolo e delle barrette di quarzo diversamente drogate

b)       da fase vapore consente di realizzare le barrette di quarzo utilizzato nel metodo a fase liquida