В многомодовом ступенчатом световоде моды распространяются по оптическим путям различной длины и поэтому приходят к концу световода в разное время. Эта нежелательная модовая дисперсия может быть значительно уменьшена, если показатель преломления стекла сердцевины уменьшается параболически от максимальной величины n0 у оси световода до величины показателя преломления n2 на поверхности раздела с оболочкой. Такой градиентный профиль показателя преломления или профиль показателя преломления, описываемый по степенному закону, с показателем степени профиля u=2 характеризуется уравнениями:
, для r<a в сердцевине (2.6.1)
n2(r)=n22 , для r>a в оболочке (2.6.2)
Оптический волновод с таким градиентным профилем показателя преломления также называется градиентным волоконным световодом.
Типичные размеры световода с градиентным профилем показателя преломления
— диаметр сердцевины 2а = 50 мкм;
— диаметр оболочки D = 125 мкм;
— максимальный показатель преломления сердцевины n1 = 1,46;
— разность показателей преломления D = 0,010.
На рисунке 2.8 представлены ход световых волн различного порядка и профиль показателя преломления градиентного световода.
