Per aumentare la velocità e quindi la capacità di trasmissione della fibra ottica si è cercato di ridurre la dispersione, principalmente quella modale che ne costituisce la parte preponderante. Un buon risultato si è ottenuto passando dalle fibre multimodo con profilo d'indice a gradino a quelle con profilo d'indice graduale.
Fig. 14 Fibra ottica graded index a) sezione trasversale b) sezione longitudinale c) profilo d'indice
La struttura di una fibra ottica ditale tipo è indicata nella fig. 14. Tale fibra ha praticamente le stesse dimensioni della fibra precedente:
Dall'esame della fig. 14c si osserva che l'indice di rifrazione decresce gradualmente all'interno del core partendo dal valore n10 al centro del core ed arrivando al valore n2 all'inizio del cladding. L'andamento del profilo d'indice nel core è generalmente di tipo parabolico e dipende dalla diffusione del materiale drogante lungo il diametro della fibra. Per tale ragione, il core si può pensare costituito da tanti strati di spessore infinitesimo aventi indice di rifrazione variabile con continuità: quindi il raggio luminoso non percorrerà più nel core una traiettoria rettilinea ma verrà continuamente rifratto, analogamente a quanto avviene per un raggio d'onda elettromagnetica che si propaga nella atmosfera partendo da un'antenna trasmittente con direzione pressoché verticale, passando attraverso questi strati: si propagherà quindi nella fibra secondo traiettorie arrotondate di tipo elicoidale con moto avvolgente intorno alle generatrici,
Fig. 15 Propagazione della radiazione nella fibra ottica
Infatti i raggi per effetto delle continue rifrazioni, vengono per così dire focalizzati in una areola nell'intorno dell'asse: per questo effetto autofocalizzante queste fibre sono anche denominate "Selfoc" cioè Self focusing. Tali areole si ripetono ad intervalli regolari lungo l'asse della fibra.
Inoltre le traiettorie più lunghe che interessano cioè le parti più periferiche del core sono percorse a velocità maggiori, essendo minore in quelle zone l'indice di rifrazione.
Per questi due effetti concomitanti diminuisce fortemente la dispersione modale che assume valori compresi fra 0,15 e 5 ns./km; ne risulta un forte aumento della capacità di trasmissione della fibra per km valori tipici di qualche Gb per km. Quindi con tale fibra si possono aumentare sia la lunghezza del collegamento che la velocità di trasmissione; sono prevalentemente utilizzate nei collegamenti urbani dai 20 ai 40 km. Le fibre ottiche multimodo con profilo d'indice graduale sono di costo leggermente superiore ma di prestazioni nettamente superiori alle fibre ottiche multimodo con profilo d'indice a gradino; pertanto queste ultime sono state in gran parte sostituite nelle applicazioni dalle fibre ottiche multimodo con profilo d'indice graduale.
