Сердцевина обычного оптического волокна — это часть волокна, которая направляет свет. Это цилиндр из стекла или пластика , проходящий по всей длине волокна. [1] Сердцевина окружена средой с более низким показателем преломления , обычно оболочкой из другого стекла или пластика. Свет, проходящий в активной зоне, отражается от границы ядро-оболочка из-за полного внутреннего отражения , пока угол между светом и границей больше критического угла . В результате волокно пропускает все лучи , входящие в него, под достаточно малым углом к оси волокна. Предельный угол называется приемным углом , а лучи, ограничиваемые границей сердцевина/оболочка, называются направляющими лучами .
Сердцевина характеризуется диаметром или площадью поперечного сечения . В большинстве случаев поперечное сечение сердечника должно быть круглым, но диаметр более строго определяется как среднее значение диаметров наименьшего круга, который можно описать вокруг границы оболочки, и наибольшего круга, который можно вписать в пределы оболочки. граница ядра и оболочки. Это допускает отклонения от округлости из-за производственных отклонений.
Другой часто упоминаемой статистикой размера ядра является диаметр поля моды . Это диаметр, при котором интенсивность света в волокне падает до некоторой заданной доли максимума (обычно 1/e 2 ≈ 13,5%) . Для одномодового волокна диаметр модового поля больше физического диаметра сердцевины, поскольку свет слегка проникает в оболочку в виде затухающей волны .
Три наиболее распространенных размера ядра: