Световод – основной элемент ВОКС. Представляет собой тонкие стеклянное волокно цилиндрической формы. Имеет двухслойную структуру и состоит из сердечника и оболочки имеющих разные оптические характеристики (n1, n2), где n1 – показатель преломления сердечника, n2 – оболочки.
Сердечник предназначен для передачи электромагнитной энергии в виде светового потока. Оболочка – для создания оптимальных условий передачи и препятствия проникновению энергии в окружающее пространство. Основной оптической характеристикой световода является показатель преломления:
n = C0 / C; (C0 – скорость света в вакууме 300000 км/с; С – скорость света в данной среде), показывающий во сколько раз скорость света в вакууме больше скорости света в данном материале. Существуют два типа световодов: ступенчатые и градиентные.
У ступенчатых показатель преломления сердечнике постоянен и имеет резкий переход от n1 сердечника к n2 оболочки.
Градиентные волокна имеют непрерывное плавное изменение n в сердечнике по радиусу световода от центра к периферии.
Ступенчатые световоды бывают одномодовые и многомодвые. Одномодовые имеют
dc = 
и способны передавать один тип волны. Многомодовые имеют dc >> и по нему распространяется большое количество волн. У одномодовых сердечников dc = 6-8 мкм, у многомодовых dc =50-140 мкм. Поверх оболочки располагается защитное покрытие диаметром 600 мкм. (dc – диаметр сердечника световода; - длина волны, мкм.)
Рис.7
А) эпюра показателя приломления;
Б) прохождение луча
1 – одномодовые; 2- многомодовые; 3 – градиентные.
В оптическом кабеле (ОК) информация передается через диэлектрик (световод) в форме электромагнитной волны, выраженной в виде пучка световой энергии. Источником световой энергии может быть лазер, светодиод, фотодиод. В ОК энергия канализируется световодом и передается в заданном направлении путем многократного отражения от границы раздела двух сред (сердечник-оболочка) имеющих разные показатели преломления n1, n2. Граница раздела волноводных направляющих систем (НС) характеризуется соотношением между и dc, поэтому передача по волноводным системам возможна в диапазоне СВЧ, когда длина волны меньше чем поперечные размеры диаметра НС, т.е. dc > . Кроме этого при передаче энергии по световоду должно соблюдаться условие полного внутреннего отражения, принцип которого заключается в следующем. а) Луч света должен падать на границу раздела двух сред (сердечник-оболочка) из среды с большим показателем преломления n (сердечник) в среду с меньшим показателем преломления n2 ( оболочка),т.е. n1 > n2.
б) угол падения лучей должен быть таким, при котором все лучи света будут отражаться от границы сердечник-оболочка без
преломления.
Рис.8 Процесс передачи сигналов:
А) по радио
б) по световоду
Существует 3 режима передачи энергии по световоду6
1. 
0 f 
900 отражений мало, волна стремится к прямолинейному движению вдоль световода. Передача проходит в выгодных условиях.
2. dc f 0 число отражений максимально, поступательное движение мало. В этом случае по световоду передается незначительная часть энергии.
3. = 0 = dc f= f0 волна падает на оболочку световода и отражается перпендикулярно. Этот режим называется критическим и волна вдоль световода не перемещается.
0 = d f0 – С/ 0 = С/ d
0 – критическая длина волны; f0 – критическая частота.
Рис.9 Распространение электромагнитной волны в световоде
А) очень высоких
Б) менее высоких
В) критических
В состав конструктивных элементов ВОКС кроме световода входят:
Центральный силовой элемент (ЦСЭ) – предназначен для защиты световодов при воздействии продольных нагрузок, возникающих при прокладке и монтаже кабеля. Выполняется из стальных стерней, стальных проволок или твердого пластика. Устанавливается либо в центре сердечника, либо по периферии.
Армирующие элементы – для защиты световодов от действия поперечных нагрузок, возникающих при изгибах. Выполняются из стальных стержней или твердого пластика и устанавливаются поверх сердечника.
Заполнители – для заполнения пустот сердечника кабеля.
Гофрированная стальная оболочка – выполняет роль наружных защитных покровов для защиты сердечника от механических повреждений.
Наружный полиэтиленовый шланг – защита от действия влаги коррозии.
Существуют 3 типа сердечников ВОКС:
1) Сердечник повивного типа, состоящий из волокон послойной скрутки.
2) Фигурный, основой которого является твердый сердечник имеющий форму геликсоиды, выполненный из твердого пластика. В центре геликсоиды расположен ЦСЭ, а по краям пазы, в которые уложены световоды. Могут иметь 4, 6, 8, 10 волокон. Не испытывают продольного действия на разрыв.
3) Сердечник ленточного типа, состоящего из стопки пластмассовых лент, в которых вмонтировано определенное количество оптических волокон. Обычно в одной лента расположено 12 волокон, а число лент составляет 6-8-12.
Рис.10 Ввод луча в световод
