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光纖是什么材料 光纖的分類與作用是什么

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摘要:光纖是光導(dǎo)纖維的簡寫,是一種由玻璃或塑料制成的纖維,可作為光傳導(dǎo)工具。光纖有什么用呢?石英(玻璃)系列光纖,具有低耗、寬帶的特點(diǎn),現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于有線電視和通信系統(tǒng)。摻氟光纖瑞利散射很小,而且損耗也接近理論的最低值,以多用于長距離的光信號傳輸。光纖類型是根據(jù)使用場合的不同,分為室內(nèi)光纜,室外光纜,分支光纜,配線光纜。光纖根據(jù)傳輸方式可分為單模和多模,所以監(jiān)控一般使用單模光纖。

光纖是什么材料

微細(xì)的光纖封裝在塑料護(hù)套中,使得它能夠彎曲而不至于斷裂。通常,光纖的一端的發(fā)射裝置使用發(fā)光二極管(light emitting diode,LED)或一束激光將光脈沖傳送至光纖,光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈沖。

在日常生活中,由于光在光導(dǎo)纖維的傳導(dǎo)損耗比電在電線傳導(dǎo)的損耗低得多,光纖被用作長距離的信息傳遞。

通常光纖與光纜兩個名詞會被混淆,多數(shù)光纖在使用前必須由幾層保護(hù)結(jié)構(gòu)包覆,包覆后的纜線即被稱為光纜.光纖外層的保護(hù)結(jié)構(gòu)可防止周圍環(huán)境對光 纖的傷害,如水、火、電擊等。光纜分為:光纖緩沖層及披覆。光纖和同軸電纜相似,只是沒有網(wǎng)狀屏蔽層。中心是光傳播的玻璃芯。

在多模光纖中,芯的直徑是15μm~50μm, 大致與人的頭發(fā)的粗細(xì)相當(dāng)。而單模光纖芯的直徑為8μm~10μm。芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套, 以使光線保持在芯內(nèi)。再外面的是一層薄的塑料外套,用來保護(hù)封套。光纖通常被扎成束,外面有外殼保護(hù)。 纖芯通常是由石英玻璃制成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體,它質(zhì)地脆、易斷裂,因此需要外加一保護(hù)層。

光纖結(jié)構(gòu)

光纖裸纖一般分為三層:中心高折射率玻璃芯(芯徑一般為50或62.5μm),中 間為低折射率硅玻璃包層(直徑一般為125μm),最外是加強(qiáng)用的樹脂涂層。

數(shù)值孔徑

入射到光纖端面的光并不能全部被光纖所傳輸,只是在某個角度范圍內(nèi)的入射光才可以。這個角度就稱為光纖的數(shù)值孔徑。光纖的數(shù)值孔徑大些對于光纖的對接是有利的。不同廠家生產(chǎn)的光纖的數(shù)值孔徑不同(AT&T CORNING)。

光纖的類型及作用

單模光纖

只傳輸一種模式光信號的光纖,常規(guī)有G.652,G.653,G.654,G.655等傳輸?shù)燃壏诸?,單模光纖傳輸百兆信號距離可達(dá)幾十公里。

多模光纖

能傳輸多種模式光信號的光纖,為G.651等級,根據(jù)光模式分為OM1,OM2,OM3,多模光纖傳輸百兆信號最遠(yuǎn)傳輸距離2公里。

石英光纖

石英光纖(Silica Fiber)是以二氧化硅(SiO2)為主要原料,并按不同的摻雜量,來控制纖芯和包層的折射率分布的光纖。石英(玻璃)系列光纖,具有低耗、寬帶的特點(diǎn),現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于有線電視和通信系統(tǒng)。

石英玻璃光導(dǎo)纖維的優(yōu)點(diǎn)是損耗低,當(dāng)光波長為1.0~1.7μm(約1.4μm附近),損耗只有1dB/km,在1.55μm處最低,只有0.2dB/km。

摻氟光纖

摻氟光纖(Fluorine Doped Fiber)為石英光纖的典型產(chǎn)品之一。通常,作為1.3Pm波域的通信用光纖中,控制纖芯的摻雜物為二氧化鍺(GeO2),包層是用SiO炸作成的。但 接氟光纖的纖芯,大多使用SiO2,而在包層中卻是摻入氟素的。由于,瑞利散射損耗是因折射率的變動而引起的光散射現(xiàn)象。所以,希望形成折射率變動因素的 摻雜物,以少為佳。氟素的作用主要是可以降低SIO2的折射率。因而,常用于包層的摻雜。由于摻氟光纖中,纖芯并不含有影響折射率的氟素?fù)诫s物。由于它的瑞利散射很小,而且損耗也接近理論的最低值。所以多用于長距離的光信號傳輸。

石英光纖與其它原料的光纖相比,還具有從紫外線光到近紅外線光的透光廣譜,除通信用途之外,還可用于導(dǎo)光和傳導(dǎo)圖像等領(lǐng)域。

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