Rayo guiado

Un rayo guiado (también rayo enlazado o rayo atrapado) es un rayo de luz en una fibra óptica multimodo, que es confinado por el núcleo.

Para la fibra de índice escalonado, la luz que ingresa a la fibra será guiada si cae dentro del cono de aceptación de la fibra, es decir, si forma un ángulo con el eje de la fibra que es menor que el ángulo de aceptación,

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dónde

Silencio es el ángulo que hace el rayo con el eje de fibra, antes entrando en la fibra,

n₀ es el índice refractivo a lo largo del eje central (core) de la fibra, y

n_c es el índice refractivo del revestimiento.

La cantidad pecado⁡ ⁡ Silencio Silencio {displaystyle sin theta } es la abertura numérica de la fibra. La cantidad 2Silencio Silencio {displaystyle 2theta} a veces se llama total aceptación ángulo de la fibra.

Este resultado se puede derivar de la ley de Snell considerando el ángulo crítico. La luz que ingresa al núcleo con un ángulo por debajo del ángulo de aceptación golpea el límite del revestimiento del núcleo en un ángulo por encima del ángulo crítico y experimenta una reflexión interna total. Esto se repite en cada rebote dentro del núcleo de la fibra, por lo que la luz se limita al núcleo. El confinamiento de la luz por la fibra también se puede describir en términos de modos enlazados o modos guiados. Este tratamiento es necesario cuando se considera fibra monomodo, ya que el modelo de rayos no describe con precisión la propagación de la luz en este tipo de fibra.