Kedalaman Penetrasi Cahaya di Serat Optik Normal

Untuk serat optik normal yang terdiri dari inti serat dan cladding serat, seiring dengan jarak dari inti serat meningkat, intensitas medan evanescent mengalami penurunan eksponensial dan dapat diungkapkan sebagai:

I z= I

₀⋅

e

^{− zd}

di mana

I

₀ adalah intensitas di antarmuka;

I

_z mewakili intensitas optik pada posisi dengan jarak vertikal

z

dari antarmuka. Kedalaman penetrasi

d

adalah [27]:

d= k

2 π n

₁

√ ^{sin 1}

²

^{⁡θ − n n}

²²¹²

di mana

k

merupakan panjang gelombang cahaya yang masuk dalam vakum,

θ

adalah sudut datang cahaya,

n

₁ dan

n

₂ adalah indeks bias inti serat dan cladding serat. Kedalaman penetrasi tidak memiliki hubungan dengan arah polarisasi cahaya yang masuk, dan biasanya berubah antara

30 n m

dan

300 n m

. Namun, dari Persamaan (2), kita tahu bahwa kedalaman penetrasi

d

bergantung pada sudut datang

h

, indeks bias

n

₁ dan

n

₂ dari dua media di kedua sisi antarmuka. Untuk meningkatkan

d

, yaitu, meningkatkan interaksi antara cahaya dan bahan peka,

diperlukan untuk mengurangi

n

₁

, h

, atau meningkatkan

n

₂ dengan menyesuaikan geometri serat [28-30] atau menghilangkan cladding serat dan melapisi bahan berindeks bias tinggi pada inti serat [31].