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光纤是什么材料 光纤的分类与作用是什么

本文章由注册用户 沉静时光 上传提供 评论 发布 纠错/删除 版权声明 0
摘要:光纤是光导纤维的简写,是一种由玻璃或塑料制成的纤维,可作为光传导工具。光纤有什么用呢?石英(玻璃)系列光纤,具有低耗、宽带的特点,现在已广泛应用于有线电视和通信系统。掺氟光纤瑞利散射很小,而且损耗也接近理论的最低值,以多用于长距离的光信号传输。光纤类型是根据使用场合的不同,分为室内光缆,室外光缆,分支光缆,配线光缆。光纤根据传输方式可分为单模和多模,所以监控一般使用单模光纤。

光纤是什么材料

微细的光纤封装在塑料护套中,使得它能够弯曲而不至于断裂。通常,光纤的一端的发射装置使用发光二极管(light emitting diode,LED)或一束激光将光脉冲传送至光纤,光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。

在日常生活中,由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多,光纤被用作长距离的信息传递。

通常光纤与光缆两个名词会被混淆,多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为光缆.光纤外层的保护结构可防止周围环境对光 纤的伤害,如水、火、电击等。光缆分为:光纤缓冲层及披覆。光纤和同轴电缆相似,只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。

在多模光纤中,芯的直径是15μm~50μm, 大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8μm~10μm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套, 以使光线保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套,用来保护封套。光纤通常被扎成束,外面有外壳保护。 纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体,它质地脆、易断裂,因此需要外加一保护层。

光纤结构

光纤裸纤一般分为三层:中心高折射率玻璃芯(芯径一般为50或62.5μm),中 间为低折射率硅玻璃包层(直径一般为125μm),最外是加强用的树脂涂层。

数值孔径

入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输,只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度就称为光纤的数值孔径。光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同(AT&T CORNING)。

光纤的类型及作用

单模光纤

只传输一种模式光信号的光纤,常规有G.652,G.653,G.654,G.655等传输等级分类,单模光纤传输百兆信号距离可达几十公里。

多模光纤

能传输多种模式光信号的光纤,为G.651等级,根据光模式分为OM1,OM2,OM3,多模光纤传输百兆信号最远传输距离2公里。

石英光纤

石英光纤(Silica Fiber)是以二氧化硅(SiO2)为主要原料,并按不同的掺杂量,来控制纤芯和包层的折射率分布的光纤。石英(玻璃)系列光纤,具有低耗、宽带的特点,现在已广泛应用于有线电视和通信系统。

石英玻璃光导纤维的优点是损耗低,当光波长为1.0~1.7μm(约1.4μm附近),损耗只有1dB/km,在1.55μm处最低,只有0.2dB/km。

掺氟光纤

掺氟光纤(Fluorine Doped Fiber)为石英光纤的典型产品之一。通常,作为1.3Pm波域的通信用光纤中,控制纤芯的掺杂物为二氧化锗(GeO2),包层是用SiO炸作成的。但 接氟光纤的纤芯,大多使用SiO2,而在包层中却是掺入氟素的。由于,瑞利散射损耗是因折射率的变动而引起的光散射现象。所以,希望形成折射率变动因素的 掺杂物,以少为佳。氟素的作用主要是可以降低SIO2的折射率。因而,常用于包层的掺杂。由于掺氟光纤中,纤芯并不含有影响折射率的氟素掺杂物。由于它的瑞利散射很小,而且损耗也接近理论的最低值。所以多用于长距离的光信号传输。

石英光纤与其它原料的光纤相比,还具有从紫外线光到近红外线光的透光广谱,除通信用途之外,还可用于导光和传导图像等领域。

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