Optické sítě - cvičení odborného základu; návody do laboratoří

Princip je založen na totálním odrazu na rozhraní dvou optických prostředí s rozdílným indexem lomu. Jsou tvořeny válcovým dielektrickým jádrem s indexem lomu n1, které je obklopeno dielektrickým pláštěm s indexem lomu n2. Platí, že n1 > n2. Potom pro paprsky, které vstupují do jádra pod úhlem menší než Θ, kde 12/cosnn=Θ, dochází na rozhraní jádro - plášť k totálnímu odrazu. U světlovodů bylo v poslední době dosaženo pronikavého zlepšení vlastností. Útlum na vlnových délkách v oblasti 1,55μm se podařilo snížit na hodnoty nižší než 0,2dB/km, a to jednak díky novým extrémně čistým materiálům, jednak zlepšením technologie výroby.
Současně s útlumem je průchod světelného signálu světlovody ovlivněn dalším parametrem, zvaným disperze. Disperze patří k základním vlastnostem světlovodu a omezuje prakticky použitelnou přenosovou rychlost optického spoje.
Optické pásmo kmitočtů poskytuje obrovské možnosti přenosových kapacit. Maximální šířka pásma se pohybuje do 500 THz s využitím pro 109 okruhů.
Jako světelné zdroje v optických spojích slouží nejčastěji lasery a luminiscenční diody (LED). LED jsou zdroji nekoherentními a mohou být použity pouze pro spoje s nižšími nároky na šířku pásma a dosah. Z laserů, zdrojů koherentního světla, jsou pro účely optických spojů využívány polovodičové lasery (LD).
Jak LED, tak injekční lasery jsou diodové struktury, ve kterých emise světla nastává procesem rekombinace nosičů injektovaných do oblasti přechodu PN. Každá rekombinace produkuje foton světelné energie s vlnovou délkou závislou na materiálu dopantu.