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El núcleo de una fibra óptica convencional es un cilindro de vidrio o plástico que recorre toda la fibra. El núcleo está rodeado por un medio con un índice de refracción más bajo, generalmente un revestimiento de un vidrio o plástico diferente. La luz que viaja por el núcleo se refleja en la frontera entre el núcleo y el revestimiento debido a la reflexión interna total, siempre que el ángulo entre la luz y la frontera sea menor que el ángulo crítico. Como resultado, la fibra transmite todos los rayos que entran en ella con un ángulo suficientemente pequeño respecto a su eje. El ángulo límite se denomina ángulo de aceptación, y los rayos confinados por la frontera entre el núcleo y el revestimiento se denominan rayos guiados.
El núcleo se caracteriza por su diámetro o área de sección transversal. En la mayoría de los casos, la sección transversal del núcleo debe ser circular, pero el diámetro se define con mayor rigor como el promedio de los diámetros del círculo más pequeño que puede circunscribirse alrededor del límite entre el núcleo y el revestimiento, y el círculo más grande que puede inscribirse dentro de dicho límite. Esto permite desviaciones de la circularidad debido a variaciones en la fabricación.
Otro parámetro estadístico comúnmente citado para el tamaño del núcleo es el diámetro del campo modal. Este es el diámetro en el cual la intensidad de la luz en la fibra disminuye hasta una fracción específica del máximo (generalmente 1/e² ≈ 13,5%). En la fibra monomodo , el diámetro del campo modal es mayor que el diámetro físico del núcleo, ya que la luz penetra ligeramente en el revestimiento como una onda evanescente.
Los tres tamaños de núcleo más comunes son:
9 µm de diámetro (monomodo)
50 µm de diámetro (multimodo)
62,5 µm de diámetro (multimodo)
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