4.1. Расчет показателя преломления компонентов волоконного световода.
При оценки показателя преломления стекол необходимо учитывать его зависимость от длины волны, т.е. спектральную зависимость, которая для диапазона длин волн 0,6 - 2,0 мкм характеризуется трехчленной формулой Селмейера [2]:
,
где 
и 
(
=1, 2, 3)- коэффициенты, значения которых находятся экспериментально; l - длина волны, мкм.
Для изготовления световодов применяют кварцевые стекла с добавками окиси германия, фосфора, повышающими показатель преломления кварца, и добавками окиси бора, фтора, понижающими показатель преломления стекла. Значения коэффициентов и для стекол различных составов приведены в табл.6
Значения коэффициентов 
и для стекол различных составов
Таблица 6
| Тип | Значение коэффициента при , равном
| |||
| Состав стекла | коэффициента | |||
| SiO2 | 
| 0,6961663 0,0684043 | 0,4079426 0,1162414 | 0,8974794 9,896161 |
| 13,5% G2O2 86,5% SiO2 | 
| 0,73454395 0,08697693 | 0,42710828 0,11195191 | 0,82103399 10,846540 |
| 9,1% G2O2 7,7% B2O3 83,2% SiO2 |
| 0,72393884 0,085826532 | 0,41129541 0,10705260 | 0,79292034 9,3772959 |
| 13,5% Be2O3 86,5% SiO2 |
| 0,67626834 0,076053015 | 0,42213113 0,11329618 | 0,58339770 7,8486094 |
| 3,1% G2O2 96,9% SiO2 |
| 0,7028554 0,0727723 | 0,4146307 0,1143085 | 0,8974540 9,896161 |
| 3,0% Be2O3 97,0% SiO2 |
| 0,6935408 0,0717021 | 0,4052977 0,1256396 | 0,9111432 9,896154 |
| 3,3% G2O2 9,2% B2O3 87,5% SiO2 |
| 0,6958807 0,0665654 | 0,4076588 0,1211422 | 0,9401093 9,896140 |
| SiO2 (с гасящими добавками) |
| 0,696750 0,069066 | 0,408218 0,115662 | 0,890815 9,900559 |
| 9,1% P2O5 90,9% SiO2 |
| 0,695790 0,061568 | 0,452497 0,119921 | 0,712513 8,656641 |
| 1,0% F 99,0% SiO2 |
| 0,691116 0,068227 | 0,399166 0,116460 | 0,890423 9,993707 |
| 16,9% NaO2 32,5% B2O3 50,6% SiO2 |
| 0,796468 0,094359 | 0,497614 0,093386 | 0,358924 5,999652 |
При определении показателя преломления основных компонентов волоконного световода, необходимо учитывать, что в качестве материала светоотражающей оболочки, как правило, применяется чистое кварцевое стекло (SiO2), а для изготовления сердечника - легированный кварц.
Оптические свойства выбранных материалов сердечника и оболочки должны обеспечивать одномодовый режим работы волоконного световода. Для этого необходимо рассчитать значение нормированной (характеристической) частоты:
,
где 
- радиус сердечника световода, мкм;
- длина волны, мкм;
n 1 - показатель преломления сердечника;
n 2 - показатель преломления оболочки.
Если нормированная частота 
2,405, то в световоде распространяется лишь один тип волны НЕ11, и компоненты волоконного световода выбраны правильно.
Если 
2,405, то в световоде устанавливается многомодовый режим работы. Тогда необходимо осуществить повторный выбор материалов сердечника и оболочки, которые обеспечивали бы существование лишь одной моды в оптическом волокне.
4.2. Расчет числовой апертуры световода.
Важной характеристикой световода является числовая апертура 
(Numerical Aperture), которая представляет собой синус от апертурного угла (
).
Апертурный угол - это угол между оптической осью и одной из образующих светового конуса, воздействующего на торец световода.
Числовая апертура рассчитывается по формуле [4]:
,
где 
- относительная разность показателей преломления.
От значения зависят эффективность ввода излучения лазера в световод, потери на микроизгибах, дисперсия импульсов, число распространяющихся мод.
Чем больше у волокон 
, тем больше , чем легче осуществлять ввод излучения от источников света в световод.
Оптические кабели применяемые для магистральной связи должны иметь числовую апертуру <0,2.