グレーデッドインデックスファイバー

グレーデッドインデックスファイバー、またはグラジエントインデックスファイバーは、コアの屈折率がファイバーの光軸からの半径距離が増加するにつれて連続的に減少する光ファイバーです。これに対し、ステップインデックスファイバーは、コアの屈折率は均一で、周囲のクラッドの屈折率は低くなります。

コアのファイバー軸に近い部分の屈折率はクラッドに近い部分よりも高いため、光線はファイバーに沿って正弦波状の経路をたどります。グレーデッド インデックス ファイバーの最も一般的な屈折率プロファイルは、ほぼ放物線状です。放物線プロファイルにより、光線はコア内で継続的に再焦点化され、モード分散が最小限に抑えられます。

マルチモード光ファイバーは、グレーデッドインデックス型またはステップインデックス型のプロファイルで構築できます。ステップインデックス型光ファイバーと比較したグレーデッドインデックス型マルチモード光ファイバーの利点は、モード分散が大幅に減少することです。これは、光ファイバーを通過する光子の移動時間がより一定であり、受信機がより短く頻繁な光パルスを識別できることを意味します。モード分散は、より小さなコアサイズ（10μm未満）を選択し、シングルモードステップインデックス光ファイバーを形成することでさらに減少させることができます。^[1]

このタイプの光ファイバーは国際電気通信連合ITU-Tの勧告G.651.1で標準化されている。^[2]

グレーデッドインデックス光ファイバーのパルス分散は次のように表される^[要出典]

$${\displaystyle \mathrm {パルス~分散} ={\frac {k\delta n\ n_{1}\ l}{c}}\,\!,}$$ どこ

${\textstyle \delta n\,\!}$コアとクラッドの屈折率の差である。

${\textstyle n_{1}\,\!}$クラッドの屈折率、

${\textstyle l\,\!}$パルス分散を観測するために取られたファイバーの長さ、

${\textstyle c\approx 3\times 10^{8}~\mathrm {m/s} \,\!}$は光の速度であり、

${\textstyle k\,\!}$ 等級指数プロファイルの定数です。

• べき乗指数プロファイル
• 屈折率分布型光学

•  この記事には、連邦規格 1037Cのパブリック ドメイン コンテンツが組み込まれています。一般調達局。2022 年 1 月 22 日時点のオリジナルよりアーカイブ。( MIL-STD-188 をサポート)。