4 O número de modos em uma fibra com perfil de índice em degrau é dado por
(válida para
), onde
o número de frequência normalizado. Determine o número de modos que se propagam em uma fibra cujo diâmetro do núcleo é igual a
. Considere:
e
.
Passo 1
O enunciado pede o número de modos que se propagam em uma fibra step-index usando a aproximação válida para
:
Para isso precisamos calcular o parâmetro normalizado
onde
é o raio do núcleo e
.
Passo 2
Transformando o diâmetro dado em raio:
Passo 3
Calcular a abertura numérica da fibra:
Passo 4
Agora calculamos o parâmetro
:
Como
, a fórmula
vale.
Passo 5
Finalmente, o número de modos é
Arredondando para modo inteiro, temos cerca de
modos.
Resposta
O número de modos que se propagam na fibra é aproximadamente
.