Оптическая и квантовая электроника. Светцов В.И. - 83 стр.

      Пусть показатель преломления внутренней жилы составляет n1, а
внешней оболочки n2. При этом n1 > n2, то есть материал жилы оптически более
плотен. Для излучения, входящего в световод под малыми углами к оси,
выполняется условие полного внутреннего отражения: при падении излучения
на границу с оболочкой вся энергия излучения отражается внутрь жилы
световода.




              Рис.2.13. Цилиндрический двухслойный световод.

      То же самое происходит и при всех последующих отражениях, и в
результате излучение распространяется вдоль оси световода, не выходя за его
пределы. Максимальный угол отклонения от оси, при котором наблюдается
полное внутреннее отражение, определяется выражением:

                     (            )
                                      1/ 2
     А 0 = sin ϕ 0 = n12 − n 22                                     (2.19)

      Величина Ао называется числовой апертурой световода и учитывается
при согласовании его с излучателем. Излучение, падающее на торец под более
высокими углами (внеапертурные лучи), при взаимодействии с оболочкой не
только отражается, но и преломляется, а часть оптической энергии уходит из
световода. В конечном итоге после многократных встреч с границей жила -
оболочка такое излучение полностью рассеивается из световода.
      Излучение распространяется вдоль оси световода и в том случае, если
уменьшение показателя преломления от центра к краю происходит плавно. В
таких световодах лучи, входящие в торец, фокусируются в осевом
направлении. Любой отрезок такого световода действует как короткофокусная
линза, вызывая эффект самофокусировки. Такие световоды называются
градиентными (английский термин self focus).

                                             86