Bạn Có Biết Nguyên Lý Và Loại Sợi Quang Không?

Các loại sợi quang:

Có nhiều loại sợi quang, các chức năng và hiệu suất cần thiết khác nhau tùy theo mục đích sử dụng khác nhau. Nhưng đối với cáp quang và truyền thông, các nguyên tắc thiết kế và sản xuất về cơ bản là giống nhau, chẳng hạn như:

① tổn thất nhỏ;

② Nó có băng thông nhất định và độ phân tán nhỏ;

③ Dễ dàng đi dây;

(4) dễ hình thành chuỗi;

(5) Độ tin cậy cao;

⑥ Chế tạo đơn giản;

⑦ Giá rẻ và vân vân.

Việc phân loại sợi quang chủ yếu được tóm tắt từ bước sóng làm việc, phân bố chiết suất, chế độ truyền dẫn, nguyên liệu thô và phương pháp sản xuất.Dưới đây là một số ví dụ về các phân loại khác nhau.

(1) Bước sóng làm việc: sợi cực tím, sợi quan sát, sợi cận hồng ngoại, sợi hồng ngoại (0.85μm, 1.3μm, 1.55μm).

(2) phân bố chiết suất: sợi bậc (SI), sợi bậc gần, sợi gradient (GI), sợi khác (chẳng hạn như tam giác, W, lõm, v.v.).

(3) Chế độ truyền: sợi đơn mode (bao gồm sợi giữ phân cực, sợi giữ không phân cực), sợi đa mode.

(4) Nguyên liệu thô: sợi thạch anh, sợi thủy tinh đa thành phần, sợi nhựa, sợi tổng hợp (như lớp phủ nhựa, lõi sợi lỏng, v.v.), vật liệu hồng ngoại, v.v. Vật liệu phủ cũng có thể được chia thành vật liệu vô cơ ( carbon, v.v.), vật liệu kim loại (đồng, niken, v.v.) và nhựa.

(5) Phương pháp sản xuất: đúc trước bao gồm lắng đọng dọc trục pha hơi (VAD), lắng đọng pha hơi hóa học (CVD), v.v., và phương pháp vẽ bao gồm Thanh trong ống và phương pháp nồi nấu kim loại kép.

sợi thạch anh

Silica Fiber lấy silica (SiO2) làm nguyên liệu chính và kiểm soát sự phân bố chỉ số khúc xạ của lõi và lớp phủ theo các lượng pha tạp khác nhau. Sợi quang sê-ri thạch anh (thủy tinh), với mức tiêu thụ thấp và đặc tính băng thông rộng, đã được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền hình cáp và thông tin liên lạc.

Ưu điểm của sợi thủy tinh thạch anh là suy hao thấp, khi bước sóng quang học là 1.0-1.7μm (khoảng 1.4μm) thì suy hao chỉ 1dB/km, còn ở 1.55μm thì thấp chỉ 0 .2dB/km.

sợi pha tạp flo

Sợi Fluorine pha tạp là một trong những sản phẩm tiêu biểu của sợi quang thạch anh. Nói chung, germanium dioxide (GeO2) là tạp chất trong lõi điều khiển của sợi truyền thông trong miền sóng 1,3μm và lớp vỏ được làm bằng SiO2. Nhưng lõi của sợi flo, hầu hết sử dụng SiO2, và trong lớp phủ được trộn với flo. Vì suy hao tán xạ Rayleigh là hiện tượng tán xạ gây ra bởi sự thay đổi chiết suất. Do đó, người ta hy vọng hình thành chỉ số khúc xạ của yếu tố pha tạp, càng ít càng tốt. Tác dụng của florua chủ yếu là làm giảm chiết suất của SIO2. Do đó, nó thường được sử dụng cho lớp phủ pha tạp.

So với các vật liệu sợi khác, sợi thạch anh có phổ truyền ánh sáng rộng từ tia cực tím đến tia hồng ngoại gần và có thể được sử dụng để dẫn ánh sáng và truyền hình ảnh ngoài mục đích liên lạc.

Sợi hồng ngoại

Bước sóng làm việc của sợi quang thạch anh, được phát triển cho truyền thông quang học, chỉ là 2μm, mặc dù nó được sử dụng cho khoảng cách truyền dẫn ngắn. Vì lý do này, có thể hoạt động trong lĩnh vực bước sóng hồng ngoại dài hơn, sợi được phát triển được gọi là sợi hồng ngoại. Sợi quang hồng ngoại chủ yếu được sử dụng để truyền năng lượng ánh sáng. Ví dụ như đo nhiệt độ, truyền hình ảnh nhiệt, điều trị y tế bằng dao mổ laser, xử lý năng lượng nhiệt, v.v., tỷ lệ phổ biến vẫn còn thấp.

sợi quang tổng hợp

Sợi tổng hợp là một loại sợi thủy tinh đa thành phần được tạo ra bằng cách trộn các oxit như oxit natri (Na2O), oxit bo (B2O3) và oxit kali (K2O) trong nguyên liệu thô SiO2. Thủy tinh đa thành phần có điểm hóa mềm thấp hơn thủy tinh thạch anh và chênh lệch lớn về chiết suất giữa lõi và lớp phủ. Máy nội soi sợi quang được sử dụng chủ yếu trong các hoạt động y tế.

sợi florua

Fluoride Fiber được làm bằng thủy tinh florua. Đại diện của sợi florua là sợi ZBLAN, có nguyên liệu thô là zirconium florua (ZrF2), bari florua (BaF2), lanthanum florua (LaF3), nhôm florua (AlF3), natri florua (NaF) và một loại florua khác phù hợp với một tỷ lệ nhất định của sự kết hợp. Truyền quang chủ yếu đạt được ở bước sóng 2 ~ 10μm. Do khả năng của sợi quang suy hao cực thấp, sợi quang ZBLAN đang được phát triển cho tính khả thi của sợi quang truyền thông đường dài. Ví dụ, mức suy hao thấp theo lý thuyết của nó có thể đạt 10^-2 ~ 10^-3 dB/km ở bước sóng 3μm, trong khi sợi thạch anh có thể đạt 0,15~0,16dB/Km ở 1,55μm bước sóng. Sợi ZBLAN khó giảm tổn thất tán xạ, chỉ có thể được sử dụng trong bộ cảm biến nhiệt độ 2,4 ~ 2,7μm và truyền hình ảnh nhiệt, và chưa được sử dụng rộng rãi. Gần đây, bộ khuếch đại sợi quang pha tạp Praseodymium (PDFA) 1,3μm đang được phát triển để sử dụng ZBLAN cho truyền dẫn đường dài.

Sợi quang bọc nhựa

Sợi ốp nhựa (Sợi ốp nhựa) được làm từ thủy tinh thạch anh có độ tinh khiết cao làm lõi sợi và nhựa có chỉ số khúc xạ thấp hơn một chút so với thạch anh, chẳng hạn như silica gel, làm sợi loại lớp phủ. So với sợi thạch anh, nó có các đặc điểm của lõi dày và khẩu độ số cao (NA). Do đó, thật dễ dàng để kết hợp với nguồn sáng LED và tổn thất nhỏ hơn. Do đó, nó rất phù hợp với mạng cục bộ (LAN) và giao tiếp trường gần.

Sợi đơn mode

Sợi đơn mode Điều này đề cập đến sợi quang chỉ có thể truyền một chế độ trong bước sóng làm việc. Nó thường được gọi là sợi quang đơn mode (SMF: Single-ModeFiber). Sợi quang được sử dụng rộng rãi trong truyền hình cáp và truyền thông quang học. Do lõi sợi quang rất mỏng (khoảng 10μm) và chỉ số khúc xạ là phân bố bậc nên tham số V tần số chuẩn hóa < 2.4, theo lý thuyết, chỉ có thể hình thành truyền dẫn một chế độ. Ngoài ra, SMFS không có tán sắc đa chế độ, điều này không chỉ mở rộng sợi quang với nhiều dải truyền dẫn hơn mà còn dẫn đến việc loại bỏ bổ sung tán sắc vật chất và tán sắc cấu trúc của SMFS, có đặc tính tổng hợp tạo thành chính xác đặc điểm của tán sắc bằng không. , do đó mở rộng dải truyền dẫn. Có nhiều loại SMFS do các chất dẫn xuất khác nhau và các phương pháp sản xuất khác nhau. Trong Sợi ốp đã qua sử dụng, lớp bọc có hai lớp và lớp bọc tiếp giáp với lõi có chiết suất thấp hơn lớp bọc gấp bên ngoài

Sợi đa mode

Sợi đa mode Một sợi quang có nhiều chế độ lan truyền tùy theo bước sóng làm việc của nó được gọi là sợi quang đa mode (MMF: MUlti ModeFiber). Đường kính lõi là 50μm và băng thông truyền bị chi phối bởi sự phân tán chế độ so với SMFS do có hàng trăm chế độ truyền. Trước đây được sử dụng để truyền khoảng cách ngắn trong truyền hình cáp và hệ thống thông tin liên lạc. Kể từ khi sợi SMF xuất hiện, nó dường như đã hình thành một sản phẩm lịch sử. Trên thực tế, MMFS có lợi thế hơn Lans vì đường kính lõi lớn hơn SMFS và dễ dàng kết hợp với đèn LED và các nguồn sáng khác. Do đó, MMFS đang thu hút sự chú ý mới trong lĩnh vực truyền thông khoảng cách ngắn. Khi MMFS được phân loại theo phân bố chỉ số khúc xạ, có hai loại: loại độ dốc (GI) và loại bước (SI). Chỉ số khúc xạ của loại GI cao nhất ở trung tâm lõi và giảm dần dọc theo lớp vỏ. Do sóng ánh sáng loại SI trong quá trình phản xạ và tiến lên trong sợi quang nên sẽ tạo ra chênh lệch thời gian của từng đường đi ánh sáng, dẫn đến sóng ánh sáng đi ra bị biến dạng và kích thích màu lớn hơn. Kết quả là băng thông truyền dẫn bị thu hẹp và ứng dụng của SI MMF ít hơn.

Thông tin liên lạc:

Nếu bạn có bất kỳ ý tưởng nào, vui lòng nói chuyện với chúng tôi. Bất kể khách hàng của chúng tôi ở đâu và yêu cầu của chúng tôi là gì, chúng tôi sẽ làm theo mục tiêu của mình để cung cấp cho khách hàng chất lượng cao, giá thấp và dịch vụ tốt nhất.