<p>           Vedenie svetla v optickom vlákne je založené na princípe
úplného odrazu, ktorý je dôsledkom Snellovho zákona lomu. Snellov zákon
lomu hovorí o uhloch dopadu a odrazu (lomu) <sub><img src="vzorce/image002.gif" border="0" width="47" height="23" /></sub> pre svetlo dopadajúce na rozhranie dvoch
materiálov s rozliÄnými indexmi lomu <sub>
<img src="vzorce/image004.gif" border="0" width="48" height="23" /></sub>:</p>
<p style="text-align: justify;"><span style="font-size: 11pt; font-family: Arial;"><sub>
<img src="vzorce/image006.gif" border="0" width="133" height="23" /></sub></span></p>
<p style="text-align: justify;"><span style="font-size: 11pt; font-family: Arial;">Pri prechode svetla
z prostredia s nižším indexom lomu do prostredia
s vyšším, sa lúÄ lomí k normále, v opaÄnom prípade od
normály. Pri dosť veľkých uhloch od normály sa svetlo nemôže dostať do
prostredia s nižším indexom lomu. Tento bod môžeme nájsť riešením
Snellovho zákona pre uhol lomu <sub>
<img src="vzorce/image008.gif" border="0" width="19" height="23" /></sub>:</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span style="font-size: 11pt; font-family: Arial;"><sub>
<img src="vzorce/image010.gif" border="0" width="153" height="51" /></sub></span></p>
<p style="text-align: justify;">Budeme zväÄšovať uhol dopadu tak, že<sub><img src="vzorce/image012.gif" border="0" width="19" height="23" /></sub> sa priblíži hranici 90°. Uhol pri ktorom <sub>
<img src="vzorce/image013.gif" border="0" width="19" height="23" /></sub> = 90° sa nazýva kritický uhol. Svetlo
dopadajúce na rozhranie pod uhlom väÄším ako je kritický uhol nemôže
prejsť do druhého prostredia a je úplne odrazené späť do
prostredia s väÄším indexom lomu. Čím väÄší je pomer indexov lomu,
tým menší je kritický uhol a väÄší rozsah uhlov pri ktorých
nastáva úplný odraz. Pre sklo používané vo vláknovej optike je index
lomu 1,52 a kritický uhol vo vzduchu 41° a pre diamant, ktorý
má index lomu 2,4 je to 24,6°.</p>
<table border="0" cellspacing="0" cellpadding="0">
<tbody>
<tr>
<td class="Normal" width="155" height="0"><br />
      </td>
</tr>
<tr>
<td class="Normal"><br />
      </td>
<td class="Normal"> <img src="images/image015.jpg" border="0" alt="Kritick� uhly v skle a diamante" title="Kritick� uhly v skle a diamante" width="321" height="261" /></td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p style="text-align: justify;"><span>           
</span>Objavom, ktorý umožnil používanie optických vlákien, bolo
pridanie plášťa s nižším indexom lomu k jadru. Plášť
zabraňuje stratám vznikajúcim v prípade dotyku jadra vlákna
s inými materiálmi, taktiež chráni pred dotykom viacerých vlákien,
škrabancami a zabezpeÄuje povrch dôležitý pre úplný odraz. Rozdiel
indexov lomu nemusí byť vôbec veľký. Už 1% rozdiel zabezpeÄí kritický
uhol 82°, ktorý postaÄuje na vedenie svetla vláknom.</p>
<p>
<span style="font-size: 11pt; font-family: Arial;"><br style="page-break-before: always;" />
</span> </p>
<table border="0" cellspacing="0" cellpadding="0">
<tbody>
<tr>
<td class="Normal" width="210" height="0"><br />
      </td>
</tr>
<tr>
<td class="Normal"><br />
      </td>
<td class="Normal"> <img src="images/image017.jpg" border="0" alt="Vedenie svetla vl�knom" title="Vedenie svetla vl�knom" width="210" height="320" /></td>
</tr>
</tbody>
</table>
<h2><strong><span style="font-size: 11pt; font-family: Arial;">Vlákna
ako vlnovody</span></strong></h2>
<p style="text-align: justify;"><span>           
</span>Z fyzikálneho hľadiska je optické vlákno dielektrický
optický vlnovod, podobne ako pevný mikrovlný vlnovod. Index lomu je
podobný dielektrickej konštante v mikrovlnných prenosoch. Hlavný
rozdiel je vlnová dĺžka, ktorá robí optické vlnovody oveľa menšími ako
ich obdobu v mikrovlnnej oblasti. Svetlo sa šíri v optickom
vlákne viacerými vlnovými módami. Módy vlákna závisia od geometrie
vlákna, indexov lomu jadra a plášťa a od vlnovej dĺžky
svetla. Ak sú rozmery vlákna dosť malé, môže prenášať len jeden mód.
Definícia „dosť malé“ závisí od pomeru indexov jadra a plášťa.
Štandardné monomódové vlákna majú v priemere okolo 9 <span>m</span><span style="font-size: 11pt; font-family: Arial;">m.</span></p>
<h2><strong><span style="font-size: 11pt; font-family: Arial;">Dôležité
vlastnosti
vlákien</span></strong></h2>
<p style="text-align: justify;"><span>           
</span>Najkritickejšie vlastnosti vlákien sú vedenie svetla, tlmenie
a disperzia vo vlákne. Vedenie svetla závisí od dvoch
faktorov: sústredenia svetla do jadra vlákna a jeho vedenie do
vlákna pod akceptaÄným uhlom. Oba sú geometrickým problémom. Svetlo,
ktoré dopadá mimo jadra vlákna, nie je vedené pozdĺž vlákna. Ak vstúpi
do plášťa, zanikne po krátkej vzdialenosti. Čím väÄšie je jadro, tým
ľahšie je smerovať do neho svetlo. AkceptaÄný uhol je najväÄší uhol
k osi vlákna, pri ktorom svetlo môže vstúpiť do jadra a šíriť
sa prostredníctvom vlákna. </p>
<table border="0" cellspacing="0" cellpadding="0">
<tbody>
<tr>
<td class="Normal" width="216" height="0"><br />
      </td>
</tr>
<tr>
<td class="Normal"><br />
      </td>
<td class="Normal"> <img src="images/image019.jpg" border="0" alt="Akceptacn� uhol" title="Akceptacn� uhol" width="199" height="112" /></td>
</tr>
</tbody>
</table>
<h2><strong><span style="font-size: 11pt; font-family: Arial;">Tlmenie
vo vlákne</span></strong></h2>
<p style="text-align: justify;"><span>           
</span>Tlmenie v optickom vlákne je zapríÄinené rozptyľovaním
vlnenia vo vlákne, absorpciou materiálom vlákna, unikaním svetla mimo
jadra vlákna a stratami. Tak ako aj v iných materiáloch,
straty závisia od vlnovej dĺžky vlnenia. </p>
<p style="text-align: justify;"><span style="font-size: 11pt; font-family: Arial;">Celkové tlmenie je
urÄované v decibeloch:</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span style="font-size: 11pt; font-family: Arial;"><sub>
<img src="vzorce/image021.gif" border="0" width="269" height="51" /></sub></span></p>
<h2><strong><span style="font-size: 11pt; font-family: Arial;">Šírka
pásma
a disperzia</span></strong></h2>
<p style="text-align: justify;"><span>           
</span>Šírka pásma alebo rýchlosť prenosu dát v systéme
s optickým vláknom je limitovaná disperziou signálov. Spôsobuje ju
rozdielna rýchlosť šírenia svetla v signále. Poznáme štyri rôzne
typy disperzie:</p>
<p style="text-align: justify;"><span style="font-size: 11pt; font-family: Symbol;">·<span style="font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: 400; font-size: 7pt; line-height: normal; font-size-adjust: none; font-family: &quot;Times New Roman&quot;;">        
</span></span><span style="font-size: 11pt; font-family: Arial;">Módová disperzia –
vyskytuje sa v mnohomódových vláknach, pretože každý mód má
vlastnú frekvenciu. Rozdiely narastajú s dĺžkou vlákna a sú
merané v nanosekundách na kilometer. Je výrazná
v multimódových step-indexových, nižšia v gradientných
a nevyskytuje sa v jednomódových vláknach.</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span style="font-size: 11pt; font-family: Symbol;">·<span style="font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: 400; font-size: 7pt; line-height: normal; font-size-adjust: none; font-family: &quot;Times New Roman&quot;;">        
</span></span><span style="font-size: 11pt; font-family: Arial;">Materiálová disperzia –
je spôsobená rozdielom indexu lomu pre rôzne vlnové dĺžky vlnenia, je
vlastná sklu použitému vo vláknach. </span></p>
<p style="text-align: justify;"><span style="font-size: 11pt; font-family: Symbol;">·<span style="font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: 400; font-size: 7pt; line-height: normal; font-size-adjust: none; font-family: &quot;Times New Roman&quot;;">        
</span></span><span style="font-size: 11pt; font-family: Arial;">Vlnová disperzia –
objavuje sa, pretože vlastnosti vlnovodu závisia na rozmeroch meraných
v jednotkách vlnovej dĺžky. To znamená, že vlnovod vyzerá „menší“
pre zväÄšujúcu sa vlnovú dĺžku.</span></p>
<p style="text-align: justify;"><span style="font-size: 11pt; font-family: Symbol;">·<span style="font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: 400; font-size: 7pt; line-height: normal; font-size-adjust: none; font-family: &quot;Times New Roman&quot;;">        
</span></span><span style="font-size: 11pt; font-family: Arial;">Chromatická disperzia –
posledné dva spomenuté druhy disperzie spoloÄne vytvárajú chromatickú
disperziu.</span></p>
<p><span style="font-size: 11pt; font-family: Arial;">Návrhári
vlákien môžu len málo zmeniť materiálovú disperziu výberom použitého
materiálu, ale môžu upraviť vlnovú disperziu zmenou štruktúry plášťa
vlákna. Takto je možné produkovať monomódové vlákna s takmer
nulovou disperziou pri vlnových dĺžkach medzi 1,3 a 1,65 </span><span>m</span><span style="font-size: 11pt; font-family: Arial;">m</span></p>