광통신

광섬유 구조적 파라미터에 대해서

시작이반입니다 2021. 5. 3. 21:00

구조적 파라미터

광섬유의 이상적인 단면구조는 코어의 외경 및 클래드의 외경이 동심원이 되는 것입니다. 이 경우 코어의 직경과 클래드의 직경만으로 광섬유 단면구 조를 결정할 수 있지만 실제 제조되고 있는 광섬유는 약간의 변형 이 발생될 수 있습니다. 따라서 이들 구조를 나타내는 파라미터는 코어의 직경과 클래드의 직경 외에 몇 개의 파라미터로 정의할 필요가 있으며 광섬유의 접속손실의 추정 및 평가를 할 때 중요한 파라미터가 됩니다. 코어의 직경은 광섬유에 광을 전송시키려 할 때 코어의 크기를 나타낼 때나 광의 전파형태를 검토할 때 굴절률과 같이 중요한 파라미터입니다. 코어의 직경은 d이고, 클래드의 직경은 D라 할 때 이상적인 광섬유에서는 코어가 원통이 되기 때문에 코어의 직경은 광섬유 단면의 원의 직경으로 나타냅니다. 그러나 현실의 광섬유는 완전한 원형이 아니기 때문에 이상적인 광섬유에서와 같이 원의 직경으로 코어의 지름을 나타내기 어렵습니다. 실제 제조되고 있는 광섬유에 대한 코어경의 최대 지름은 d이라고 표현하겠습니다. 따라서 코어의 직경(d)은 코어의 최대 내접원 직경과 최소 내접원의 직경의 평균으로 나타냅니다. 클래드의 직경은 광섬유의 굵기를 나타냅니다. 광섬유가 굽힘에 의해 발생하는 광의 방사손실을 검토하는 경우 코어 직경 그리고 굴절률과 함께 중요한 파라미터가 됩니다. 또, 광섬유의 기계적 강도나 접속특성을 평가할 때에도 중요한 요소가 됩니다. 클래드의 직경(D)은 클래드의 최대 외접원 직경과 최소 외접원의 직경의 평균으로 나타냅니다. 코어와 클래드의 비원율 코어와 클래드의 표준 직경에 대한 코어 및 클래드의 최대 직경과 최소 직경의 차에 대한 비를 나타내는 파라미터로서 코어 비원율과 클래드 비원율이 있습니다. 비원율이란 최소 외접원의 직경과 최소 내접원의 직경의 차를 표준 직경으로 나눈 값으로 정의하며, 이들은 접속손실을 평가할 때 중요한 파라미터가 됩니다. 비원율은 ITU에서 코어의 비원을은 6%이하, 클래드의 비원율은 2%이하가 되도록 권고하고 있지만 한국통신 규격에서는 코어의 비원율은 5% 이하, 클래드의 비원율은 2% 이하가 되도록 규정하고 있습니다. 실제 광섬유에서는 광섬유의 코어경의 중심과 클래드경의 중심이 같은 점으로 되지 않습니다. 이때 편심률은 이들 중심간의 편차 거리를 표준적인 코어 직경으로 나눈 값으로 정의하며, 접속손실을 평가할 때 중요한 파라미터가 됩니다. ITU에서는 편심률이 6% 이하가 되도록 권고하고 있으나 한국통신 규격에서는 5% 이하가 되도록 규정하고 있습니다. 표준 직경 편심률에 대한 규정은 다중 모드에 관한 것으로 단일 모드에서는 코어 중심과 클래드 중심간의 간격으로 편심률을 대신하는데, 한국통신 규격에서는 1km 이하가 되도록 규정하고 있습니다.