Основные технические характеристики ВОЭ

Основными оптическими характеристиками волоконной детали с параллельной укладкой световодов, определяющими возможность использования ее в данной конкретной системе, является разрешающая способность и зависящий от нее объем переданной информации, номинальная числовая апертура и светопропускание, функция передачи контраста и дефектность, выражающаяся в локальной частичной или полной потере светопропускания (отдельных жил или их групп). Дефектность волоконных деталей зависит от технологии их изготовления и может быть полностью устранена. Разрешающая способность пучка одножильных волокон в основном зависит от их диаметра и расстояния между ними. При условии совершенства укладки и оптической изоляции волокон размер элемента изображения, различимого через пучок волокон, в общем случае равен, линий/мм,

где D – диаметр элементарного волокна, мкм, или шаг волоконной структуры (расстояние между центрами смежных жил) на входном торце детали.

Номинальная числовая апертура световода характеризует способность волокна собирать и передавать падающий на него световой поток. Поскольку показатель преломления воздуха n ₁ = 1, 0, числовая апертура световода равна

где n _ж – показатель преломления стекла жилы; n _об – показатель преломления стекла оболочки; u ₀– максимальный угол падения, при котором еще все лучи распространяются по световоду благодаря полным внутренним отражениям.

Светопропускание (τ) пучка волокон определяется пропусканием отдельных волокон и их укладкой. При малых длинах ВОЭ светопропускание определяется в основном геометрическими факторами и не может превышать следующих значений: τ = 0, 785 (D _ж/ D)² – при квадратной укладке; τ = 0, 903 (D _ж/ D) ² – при гексагональной укладке (D _ж, D – диаметры жилы и световода соответственно).

Показатель ослабления света прозрачных световодов складывается из потерь на поглощение света материалом световода, потерь на неполноту отражения боковой поверхностью световода и на рассеяние света и апертурных потерь, обусловленных нарушением внутреннего отражения и выходом части света из световодов.