Wave Propagatin Characteristics of Optical Fibers with an Exponentially Graded Index

지수함수 굴절율을 갖는 광섬유의 파동전파 특성

The optical fiber for transmission is now being realized after the many theoretical researches. The dispersive properties have been coped with by the varying index profile. The specific shape of the profile has an effect on the velocities of the various propagation modes. The most important and frequently used one is the parabolic profile. But, the investigation has been carried out on a new fiber with an exponential index profile and the computation has been made for the propagation constant and the group delay of this fiber, assuming the structure is uniform along its length, yielding no mode conversion and assuming negligible losses or equivalently the same loss for all modes. It was found that in a short transmission there is no significant difference between the exponential and the parabolic profiles but in a long transmission the small difference must be considered because of the accumulation.

균일한 굴절율을 가진 유리섬유를 통신용으로 사용할 때 발생하는 mode의 분산현상은 굴절율을 변화시키므로서 어느 정도 극복할 수 있다. 이와 관련하여 가장많이 연구가 진행된 것은 굴절율이 2차함수의 형태를 갖는 것이었다. 그러나 본 연구에서는 지수함수 굴절율을 가정하여 이에 관한 전파특성을 규명하였다. 즉 지수함수 굴절율을 갖는 광섬유의 이론적 연구에 의하여 이것의 전 mode수와 전파상수는 포물선 굴절율의 광섬유에 대한것과 거의 같음을 알 수 있었다. 또 지수함수와 포물선 굴절율 섬유 간의 경과시간의 차이는 2б(1-б)이다. 즉 단거리 통신에 있어서는 지수함수 굴절율은 포물선굴절율과 유의한 차가 없으나 장거리 통신에 있어서는 이차를 고려해야한다.