This video explains single mode fib

This video explains single mode fiber in plain English. You will learn light ray theory and waveguide theory of fiber mode.

Before going further, you should know the typical structure of a single mode fiber.

The left illustration shows that single mode fiber has a core with a diameter of 8 micron, a cladding with a diameter of 125um, and a buffer with a diameter of 250um.

The core and cladding are made of fused silica, a type of glass, and the buffer is typically acrylic.

The right illustration shows how a glass fiber guides light. Lights enter into the core and is guided along the fiber.

What is a single mode fiber exactly? This picture shows a simplified light ray explanation.

The top two fibers are multi-mode fibers. Multimode fibers can have a core diameter ranging from 50 microns to 200 microns or even more.

The typically light ray explanation is that the core size is large enough, so that multiple light rays can enter into the core at different angles and are guided along the fiber. Here, different light rays at different angles are called different fiber modes. Since multimode fibers can guide many modes, that is why there are called MULTI Mode fiber.

On the other hand, the bottom fiber is a single mode fiber. The typically light ray explanation is that the core is so tiny, that only one light ray which is perpendicular at the core interface can enter into the core and is guided. Since there is only one mode, that is why it is called SINGLE Mode fiber.

But actually, the theory is not so simple. When it comes to single mode fiber, light ray theory is not enough to explain it. So here you see fiber mode calculation based on waveguide theory.

I will not go into the detail of the calculation process. Here is the result of the calculation.

V number is a key parameter that describes the mode structure of an optical fiber. The left graph shows the V number. V number determines the number of electromagnetic modes in the fiber.

From this graph, we can see that when V number is smaller than 2.405, as shown by the red dashed line, there is only one mode, called LP01 mode, can be guided by the fiber. This is called a single mode fiber.

When V number is larger than 2.405, several modes can be guided by the fiber. The higher the V number, the larger the number of modes. This is called multimode fiber.

V number is calculated based on the fiber's structure and the light wavelength. As shown at the bottom formula. In this formula, a is the radius of fiber core, Lamda is the light's wavelength, n1 is the refractive index of the fiber core, and n2 is the refractive index of the fiber cladding. Buffer layer is there for mechanical protection of the fiber and is not involved in the calculation.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

วิดีโอนี้อธิบายเส้นใยโหมดเดี่ยวในภาษาอังกฤษธรรมดา คุณจะเรียนรู้ทฤษฎีแสงและทฤษฎี waveguide โหมด fiberก่อนที่จะเพิ่มเติม คุณควรทราบโครงสร้างทั่วไปมีเส้นใยโหมดเดี่ยวภาพซ้ายแสดงว่า เส้นใยโหมดเดี่ยวมีหลัก มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 8 ไมครอน ผนังเส้นผ่าศูนย์กลางของ 125um และบัฟเฟอร์เส้นผ่าศูนย์กลางของ 250umหลักและอาคารทำการครอบฟันด้วยซิลิกา ชนิดของกระจก และบัฟเฟอร์ที่เป็นอะคริลิคโดยทั่วไปภาพขวาแสดงว่าใยแก้วนำแสง ไฟเข้าหลัก และแนะนำพร้อมเส้นใยไม่มีเส้นใยโหมดเดี่ยวแน่นอน รูปภาพนี้แสดงคำอธิบายย่อแสงด้านบนสองเส้นใยเป็นเส้นใยหลายโหมด มัลติไฟเบอร์สามารถมีเส้นผ่าศูนย์กลางหลักการตั้งแต่ 50 ไมครอนถึง 200 ไมครอนหรือมากขึ้นคำอธิบายโดยทั่วไปแสงว่า ขนาดหลักมีขนาดใหญ่เพียงพอ เพื่อให้รังสีของแสงหลายสามารถป้อนในในมุมต่าง ๆ และแนะนำพร้อมเส้นใย ที่นี่ รังสีของแสงแตกต่างกันในมุมเรียกว่าโหมดใยแตกต่างกัน ตั้งแต่เส้นใยมัลติสามารถแนะนำหลายโหมด จึงมีเรียกว่าเส้นใยโหมดหลายบนมืออื่น ๆ ใยล่างเป็นใยโหมดเดี่ยว คำอธิบายโดยทั่วไปแสงคือ หลักคือเล็กมาก ภูมิแสงเดียวที่ซึ่งเป็นฉากที่อินเทอร์เฟซหลักสามารถป้อนเป็นหลัก และถูกนำ มีโหมดเดียว จึงเรียกว่าเส้นใยโหมดเดี่ยวแต่จริง ทฤษฎีไม่ง่าย เมื่อมาถึงเส้นใยโหมดเดี่ยว ทฤษฎีแสงไม่เพียงพอจะอธิบายได้ ดังนั้นที่นี่คุณสามารถเห็นเส้นใยโหมดการคำนวณตามทฤษฎี waveguideฉันจะไม่ไปลงในรายละเอียดของการคำนวณ นี่คือผลของการคำนวณหมายเลข V เป็นพารามิเตอร์สำคัญที่อธิบายถึงโครงสร้างโหมดมีใย กราฟด้านซ้ายแสดงหมายเลข V หมายเลข V กำหนดจำนวนของโหมดไฟฟ้าในเส้นใยจากกราฟนี้ เราจะเห็นว่า เมื่อหมายเลข V มีขนาดเล็กกว่า 2.405 ซึ่งแสดง โดยเส้นประสีแดง มีโหมดเดียวเท่านั้น เรียกว่าโหมด LP01 สามารถตามเส้นใย เรียกว่าใยโหมดเดี่ยว เมื่อหมายเลข V มีขนาดใหญ่กว่า 2.405 หลายโหมดสามารถจะนำ โดยเส้นใย หมายเลข V สูง ยิ่งโหมด นี้เรียกว่ามัลติไฟเบอร์หมายเลข V ที่จะคำนวณตามโครงสร้างของเส้นใยและความยาวคลื่นแสง ตามที่แสดงในสูตรด้านล่าง ในสูตรนี้ ถูกรัศมีของแกนเส้นใย Lamda คือ ความยาวคลื่นของแสง n1 เป็นดัชนีหักเหของแสงของแกนของเส้นใย และ n2 คือ ดัชนีหักเหของแสงของผนังไฟเบอร์ ชั้นบัฟเฟอร์สำหรับกลไกการป้องกันของเส้นใย และไม่เกี่ยวข้องในการคำนวณ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

วิดีโอนี้จะอธิบายเส้นใยโหมดเดียวในภาษาอังกฤษธรรมดา คุณจะได้เรียนรู้ทฤษฎี ray แสงและทฤษฎีท่อนำคลื่นของโหมดใย. ก่อนที่จะต่อไปที่คุณควรรู้โครงสร้างทั่วไปของเส้นใยโหมดเดี่ยว. ภาพประกอบซ้ายแสดงให้เห็นว่าเส้นใยโหมดเดียวมีหลักมีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 8 ไมครอนเป็นหุ้มด้วย เส้นผ่าศูนย์กลางของ 125um และบัฟเฟอร์ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 250um เป็น. หลักและหุ้มทำจากซิลิกาผสมชนิดของแก้วและบัฟเฟอร์โดยทั่วไปจะมีคริลิค. ภาพประกอบขวาแสดงให้เห็นว่าใยแก้วแสงแนะนำ ไฟเข้าไปในหลักและเป็นแนวทางพร้อมเส้นใย. เส้นใยโหมดเดียวคืออะไรกันแน่? ภาพนี้แสดงให้เห็นถึงคำอธิบายง่าย ray แสง. ชั้นสองเส้นใยเส้นใยโหมดมัลติ เส้นใยมัลติสามารถมีแกนเส้นผ่าศูนย์กลางตั้งแต่ 50 ไมครอนถึง 200 ไมครอนหรือมากขึ้น. คำอธิบาย ray โดยปกติแสงคือขนาดหลักมีขนาดใหญ่พอเพื่อให้รังสีของแสงหลายคนสามารถใส่ลงไปในแกนในมุมที่แตกต่างกันและจะได้รับคำแนะนำพร้อม ไฟเบอร์ นี่รังสีของแสงที่แตกต่างกันในมุมที่แตกต่างกันจะเรียกว่าโหมดเส้นใยที่แตกต่างกัน เนื่องจากเส้นใยมัลติโหมดสามารถให้คำแนะนำหลาย ๆ คนนั่นคือเหตุผลที่จะเรียกว่าเส้นใยโหมดหลาย. บนมืออื่น ๆ , เส้นใยด้านล่างเป็นเส้นใยโหมดเดี่ยว คำอธิบาย ray โดยปกติแสงคือหลักมีขนาดเล็กเพื่อที่เพียงหนึ่งเรย์แสงซึ่งเป็นที่ตั้งฉากกับอินเตอร์เฟซหลักสามารถเข้าไปในหลักและเป็นแนวทาง เนื่องจากมีเพียงโหมดเดียวคือเหตุผลที่เรียกว่าเส้นใยโหมดเดี่ยว. แต่จริงๆแล้วทฤษฎีที่ไม่ง่ายดังนั้น เมื่อมันมาถึงเส้นใยโหมดเดี่ยวทฤษฎี ray แสงไม่เพียงพอที่จะอธิบายได้ ดังนั้นที่นี่คุณจะเห็นการคำนวณโหมดเส้นใยบนพื้นฐานของทฤษฎีท่อนำคลื่น. ฉันจะไม่ไปลงในรายละเอียดของกระบวนการการคำนวณ นี่คือผลลัพธ์ของการคำนวณ. ที่หมายเลข V เป็นตัวแปรสำคัญที่อธิบายโครงสร้างโหมดของใยแก้วนำแสง กราฟแสดงจำนวนซ้ายวี จำนวน V กำหนดจำนวนของโหมดแม่เหล็กไฟฟ้าในเส้นใย. จากกราฟนี้เราจะเห็นได้ว่าเมื่อจำนวน V มีขนาดเล็กกว่า 2.405 ที่แสดงโดยเส้นประสีแดงมีเพียงหนึ่งรูปแบบที่เรียกว่าโหมด LP01 สามารถได้รับคำแนะนำจาก เส้นใย นี้เรียกว่าเส้นใยโหมดเดี่ยว. เมื่อจำนวน V มีขนาดใหญ่กว่า 2.405 หลายโหมดสามารถได้รับคำแนะนำจากเส้นใย สูงกว่าจำนวน V ที่มีขนาดใหญ่จำนวนโหมด นี้เรียกว่ามัลติไฟเบอร์. จำนวน V คำนวณจากโครงสร้างเส้นใยและความยาวคลื่นแสง ตามที่ปรากฏในสูตรด้านล่าง ในสูตรนี้เป็นรัศมีของเส้นใยหลัก Lamda เป็นความยาวคลื่นแสงของ N1 เป็นดัชนีหักเหของแกนเส้นใยและ N2 เป็นดัชนีหักเหหุ้มเส้นใย ชั้นจะมีบัฟเฟอร์สำหรับการป้องกันกลของเส้นใยและไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องในการคำนวณ