مغزی فیبر
 
تعریف: ناحیه‌ای از فیبر اپتیکی که نور را هدایت می‌کند.

 

شکل ۱: فیبر تک-مد، یک مغزی دارد که در مقایسه با غلاف بسیار کوچک‌تر است، درحالیکه فیبر چند-مدی می‌تواند مغزی بزرگ‌تری داشته باشد.

مغزی یک فیبر ناحیه‌ای است که نور در آن هدایت می‌شود، یعنی اثر موجبری در آن اتفاق می‌افتد. (مقالات متعددی در موضوع فیبر و موجبر وجود دارد که توصیف بیشتری درباره ویژگی‌های هدایت نور ارائه می‌دهند.) معمولاً مغزی، ناحیه‌ای است که ضریب شکست آن بدون تغییر نوع شیشه بلکه با آلایش شیشه با بعضی از مواد افزاینده ضریب شکست، اندکی ارتقاء یافته است. در مورد فیبرهای سیلیکایی، بعضی از آلاینده‌های افزایش دهنده‌ی ضریب ‌شکست، ژرمانیا (GeO₂, germanosilicate fibers)، پنت‌اکسایدفسفر (P₂O₅, phosphosilicate)، و آلومینا (Al₂O₃, aluminosilicate) هستند. به‌علاوه، ضریب شکست غلاف می‌تواند با آلایش فلوئور یا اکسید بور(B₂O₃) کاهش یابد. همچنین عوامل کاهنده ضریب شکست می‌توانند در مغزی فیبر، زمانی که دیگر آلاینده‌های مد نظر ضریب شکست را بیش از حد بالا می‌برند استفاده شوند.
برای فیبرهای فعال، یعنی فیبرهایی که می‌تواند برای لیزرها یا آمپلی‌فایرهای فیبری استفاده شود، آلاینده‌های دیگری مورد نیاز است، تقریبا در تمام موارد، این آلاینده‌ها شامل عناصر خاکی کمیاب مانند Er³⁺ (اربیوم)، Yb³⁺ (ایتربیوم) یا Nd³⁺ (نئودمیوم) می‌باشند. علاوه بر این یون‌ها، اغلب محتویات دیگری نیز برای کاهش کوانچینگ[۱] یا فوتودارکنینگ[۲] استفاده می‌شود. خواص موجبری توسط پروفایل ضریب شکست، یعنی افزایش ضریب شکست در مغزی نسبت به غلاف تعیین می‌گردد. برای پروفایل ضریب شکست پله‌ای، گشودگی عددی و عددV[3]، پارامترهایی هستند که اغلب استفاده می‌شوند.
گرچه مغزی اغلب فیبرها تقارن دایروی دارند، روش‌هایی وجود دارد که این تقارن از بین می‌رود، به عنوان مثال، استفاده از مغزی بیضوی و یا استفاده از ساختار غیرکروی حول مغزی. این منجر به پدیده دوشکستی شدید (فیبرهای نگهدارنده قطبش) و حتی هدایت وابسته یه قطبش می‌شود (فیبرهای تک قطبشی).
علاوه بر موجبری، جزئیات مغزی روی دیگر ویژگی‌های فیبر نیز تاثیر می‌گذارد:

به ویژه، برای فیبرهای تک-مد، با ناحیه‌ی مدی بالا، پروفایل ضریب شکست واقعی، می‌تواند مهم باشد. به طور مثال، اثری که به طور غالب دیده می‌شود، که مرکز مغزی یک فرورفتگی در ضریب شکست ایجاد می‌کند، می‌تواند یک اثر همیشگی زیان‌آور باشد.
در اغلب موارد، مغزی فیبر، در مرکز سطح مقطع فیبر قرار دارد، تا جوش، نور ورودی، استفاده از کانکتورهای فیبری و دیگر اتصالات فیبری راحت باشد. با این وجود برای فیبرهای دو غلافی استفاده از مغزی خارج از مرکز مزیت بزرگی می‌تواند باشد، چراکه می‌تواند ضرورتاً جذب پمپ را بهبود بخشد. در موارد اندکی، هرگاه مغزی فیبر حول محور فیبر می‌پیچد از فیبرهایی با مغزی ستاره‌ای (helical) استفاده می‌شود.
توجه داشته باشید که همچنین، فیبرهایی با گاف نواری فوتونی، همراه با حفره‌ی مغزی (فیبرهای مغزی-حفره) وجود دارد، که موجبری در آنها توسط نوعی انعکاس براگ رخ می‌دهد. با این وجود، موجبری اکثر فیبرها، ناشی از اختلاف ضریب شکست است.

---