光纖是一種由玻璃或塑料制成的纖維,可作為光傳導(dǎo)工具,光纖的種類很多,根據(jù)用途不同,類別也不同,科蘭小編為大家列舉幾種常用的光纖類別,供大家選擇。
常用光纖類別:
復(fù)合光纖
復(fù)合光纖是在SiO2原料中,再適當(dāng)混合諸如氧化鈉(Na2O)、氧化硼(B2O3)、氧化鉀(K2O)等氧化物制作成多組分玻璃光纖,特點(diǎn)是多組分玻璃比石英玻璃的軟化點(diǎn)低且纖芯與包層的折射率差很大。主要用在醫(yī)療業(yè)務(wù)的光纖內(nèi)窺鏡。
塑料光纖
這是將纖芯和包層都用塑料(聚合物)作成的光纖。原料主要是有機(jī)玻璃(PMMA)、聚苯乙稀(PS)和聚碳酸酯(PC)。損耗受到塑料固有的C-H結(jié)合結(jié)構(gòu)制約,一般每km可達(dá)幾十dB。為了降低損耗正在開(kāi)發(fā)應(yīng)用氟索系列塑料。由于塑料光纖(Plastic Optical fiber)的纖芯直徑為1000μm,比單模石英光纖大100倍,接續(xù)簡(jiǎn)單,而且易于彎曲施工容易。近年來(lái),加上寬帶化的進(jìn)度,作為漸變型(GI)折射率的多模塑料光纖的發(fā)展受到了社會(huì)的重視。最近,在汽車內(nèi)部LAN中應(yīng)用較快,未來(lái)在家庭LAN中也可能得到應(yīng)用。
單模光纖
單模光纖這是指在工作波長(zhǎng)中,只能傳輸一個(gè)傳播模式的光纖,通常簡(jiǎn)稱為單模光纖(SMF:Single ModeFiber)。在有線電視和光通信中,是應(yīng)用最廣泛的光纖。由于,光纖的纖芯很細(xì)(約10μm)而且折射率呈階躍狀分布,當(dāng)歸一化頻率V參數(shù)<2.4時(shí),理論上,只能形成單模傳輸。另外,SMF沒(méi)有多模色散,不僅傳輸頻帶較多模光纖更寬,再加上SMF的材料色散和結(jié)構(gòu)色散的相加抵消,其合成特性恰好形成零色散的特性,使傳輸頻帶更加拓寬。SMF中,因摻雜物不同與制造方式的差別有許多類型。凹陷型包層光纖(DePr-essed Clad Fiber),其包層形成兩重結(jié)構(gòu),鄰近纖芯的包層,較外倒包層的折射率還低。
多模光纖
多模光纖將光纖按工作波長(zhǎng)以其傳播可能的模式為多個(gè)模式的光纖稱作多模光纖(MMF:MUlti ModeFiber)。纖芯直徑為50μm,由于傳輸模式可達(dá)幾百個(gè),與SMF相比傳輸帶寬主要受模式色散支配。在歷史上曾用于有線電視和通信系統(tǒng)的短距離傳輸。自從出現(xiàn)SMF光纖后,似乎形成歷史產(chǎn)品。但實(shí)際上,由于MMF較SMF的芯徑大且與LED等光源結(jié)合容易,在眾多LAN中更有優(yōu)勢(shì)。所以,在短距離通信領(lǐng)域中MMF仍在重新受到重視。MMF按折射率分布進(jìn)行分類時(shí),有:漸變(GI)型和階躍(SI)型兩種。GI型的折射率以纖芯中心為最高,沿向包層徐徐降低。由于SI型光波在光纖中的反射前進(jìn)過(guò)程中,產(chǎn)生各個(gè)光路徑的時(shí)差,致使射出光波失真,色激較大。其結(jié)果是傳輸帶寬變窄,SI型MMF應(yīng)用較少。
抗惡環(huán)境光纖
通信用光纖通常的工作環(huán)境溫度可在-40~+60℃之間,設(shè)計(jì)時(shí)也是以不受大量輻射線照射為前提的。相比之下,對(duì)于更低溫或更高溫以及能在遭受高壓或外力影響、曝曬輻射線的惡劣環(huán)境下,也能工作的光纖則稱作抗惡環(huán)境光纖(Hard Condition Resistant Fiber)。一般為了對(duì)光纖表面進(jìn)行機(jī)械保護(hù),多涂覆一層塑料。可是隨著溫度升高,塑料保護(hù)功能有所下降,致使使用溫度也有所限制。如果改用抗熱性塑料,如聚四氟乙稀(Teflon)等樹(shù)脂,即可工作在300℃環(huán)境。也有在石英玻璃表面涂覆鎳(Ni)和鋁(Al)等金屬的。這種光纖則稱為耐熱光纖(Heat Resistant Fiber)。另外,當(dāng)光纖受到輻射線的照射時(shí),光損耗會(huì)增加。這是因?yàn)槭⒉Aв龅捷椛渚€照射時(shí),玻璃中會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷(也稱作色心:Colour Center),尤在0.4~0.7pm波長(zhǎng)時(shí)損耗增大。防止辦法是改用摻雜OH或F素的石英玻璃,就能抑制因輻射線造成的損耗缺陷。這種光纖則稱作抗輻射光纖(Radiation Resistant Fiber),多用于核發(fā)電站的監(jiān)測(cè)用光纖維鏡等。
發(fā)光光纖
采用含有熒光物質(zhì)制造的光纖。它是在受到輻射線、紫外線等光波照射時(shí),產(chǎn)生的熒光一部分,可經(jīng)光纖閉合進(jìn)行傳輸?shù)墓饫w。 發(fā)光光纖(Luminescent Fiber)可以用于檢測(cè)輻射線和紫外線,以及進(jìn)行波長(zhǎng)變換,或用作溫度敏感器、化學(xué)敏感器。在輻射線的檢測(cè)中也稱作閃光光纖(Scintillation Fiber)。 發(fā)光光纖從熒光材料和摻雜的角度上,正在開(kāi)發(fā)著塑料光纖。
多芯光纖
通常的光纖是由一個(gè)纖芯區(qū)和圍繞它的包層區(qū)構(gòu)成的。但多芯光纖(Multi Core Fiber)卻是一個(gè)共同的包層區(qū)中存在多個(gè)纖芯的。由于纖芯的相互接近程度,可有兩種功能。 其一是纖芯間隔大,即不產(chǎn)生光耦會(huì)的結(jié)構(gòu)。這種光纖,由于能提高傳輸線路的單位面積的集成密度。在光通信中,可以作成具有多個(gè)纖芯的帶狀光纜,而在非通信領(lǐng)域,作為光纖傳像束,有將纖芯作成成千上萬(wàn)個(gè)的。 其二是使纖芯之間的距離靠近,能產(chǎn)生光波耦合作用。利用此原理正在開(kāi)發(fā)雙纖芯的敏感器或光回路器件。
審核編輯黃宇
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