광섬유 코어 직경이 50[μm]인 계단형 광섬유가 갖는 모드 수는 약 몇 개인가? (단, 광파이버의 코어의 굴절률 n 1 =1.48, 클래드의 굴절률 n 2 =1.46일 때 파장 λ= 0.82[μm]이라 가정한다.)

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1[통신설비기능장 필기] 19년 1회차

광섬유 코어 직경이 50[μm]인 계단형 광섬유가 갖는 모드 수는 약 몇 개인가? (단, 광파이버의 코어의 굴절률 n₁=1.48, 클래드의 굴절률 n₂=1.46일 때 파장 λ= 0.82[μm]이라 가정한다.)

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해설

개구수는  $NA = \sqrt{n_1^2 - n_2^2} = \sqrt{1.48^2 - 1.46^2} \approx 0.2425$ 이다.
코어 반지름 a = 25μm를 넣으면 정규화 주파수는  $V = \frac{2\pi a}{\lambda}NA = \frac{2\pi \times 25}{0.82} \times 0.2425 \approx 46.45$ 이다.
계단형 광섬유의 모드 수는  $M \approx \frac{V^2}{2} = \frac{46.45^2}{2} \approx$  1,079개이다.

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