광섬유의 작동원리를 알아보는 모의실험


 

 

위 프로그램에서 "run"을 누르면 광원에서 광선이 나와서 광섬유를 따라 진행하는 것을 볼 수 있다.

화면에서 는 광원의 위치를 나타내며 원에 마우스를 집어서 끌면 마음대로 이동시킬 수 있다. 는 광섬유의 굵기와 구부러진 정도를 조절할 수 있고, 편집상태에서는 광섬유의 구부러진 부분에 나타나는 그래프 위의 를 움직여서 굴절률의 최대값을 역시 변화시킬 수 있다. 또한 선택창에서 몇가지 다른 굴절률 분포를 선택할 수 있다. 이들로서 다양한 상황을 만들어서 광선이 어떻게 광섬유를 타고 전달되는 지를 주의깊게 관찰해보자.

광선이 진행에서 중간중간 붉은 색으로 표시한 것을 볼 수 있을 것이다. 이는 동시에 나온 광선이 광섬유를 타고 진행하면서 진행정도가 점점 어긋나게 되는 것을 보여주기 위한 것이다. 광섬유 거의 마지막에 이르렀을 때에는 선후가 뒤바뀌는 경우도 있는 것을 알 수 있다. 적절하게 조건을 변화시키면서 멀리 이르러도 선후가 잘 바뀌지 않는 상황을 찾아보자. 또한 이러한 현상이 광섬유를 이용한 광통신에서 어떻게 영향을 미치는지 생각해 보자.