آیا اصل و نوع فیبر نوری را می دانید؟

انواع فیبر نوری:

انواع مختلفی از فیبرهای نوری وجود دارد و عملکردها و عملکرد مورد نیاز با توجه به کاربردهای مختلف متفاوت است. اما برای فیبر نوری کابل و ارتباطات، اصول طراحی و ساخت اساسا یکسان است، مانند:

① از دست دادن کوچک؛

② دارای پهنای باند مشخص و پراکندگی کوچک است.

③ سیم کشی آسان؛

(4) آسان برای تشکیل یک سری.

(5) قابلیت اطمینان بالا؛

⑥ ساخت ساده است.

⑦ ارزان و غیره.

طبقه‌بندی فیبر نوری عمدتاً از طول موج کار، توزیع ضریب شکست، حالت انتقال، مواد خام و روش‌های ساخت خلاصه می‌شود.در اینجا چند نمونه از طبقه بندی های مختلف آورده شده است.

(1) طول موج کار: فیبر ماوراء بنفش، فیبر مشاهده‌کننده، فیبر مادون قرمز نزدیک، فیبر مادون قرمز (0.85μm، 1.3μm، 1.55μm).

(2) توزیع ضریب شکست: فیبر مرحله (SI)، فیبر نزدیک پله، فیبر گرادیان (GI)، سایر (مانند مثلث، W، مقعر، و غیره).

(3) حالت انتقال: فیبر تک حالته (از جمله فیبر نگهدارنده پلاریزه، فیبر نگهدارنده غیر قطبی)، فیبر چند حالته.

(4) مواد خام: فیبر کوارتز، فیبر شیشه ای چند جزئی، فیبر پلاستیکی، فیبر کامپوزیت (مانند روکش پلاستیکی، هسته فیبر مایع و غیره)، مواد مادون قرمز و غیره. مواد پوشش را می توان به مواد معدنی نیز تقسیم کرد. کربن و غیره)، مواد فلزی (مس، نیکل و غیره) و پلاستیک.

(5) روش ساخت: پیش قالب گیری شامل رسوب محوری فاز بخار (VAD)، رسوب فاز بخار شیمیایی (CVD) و غیره است و روش کشش شامل میله در یک لوله و روش بوته دوبل است.

فیبر کوارتز

فیبر سیلیکا سیلیس (SiO2) را به عنوان ماده خام اصلی می گیرد و توزیع ضریب شکست هسته و روکش را با توجه به مقادیر مختلف دوپینگ کنترل می کند. فیبر نوری سری کوارتز (شیشه ای) با ویژگی های کم مصرف و پهنای باند، به طور گسترده در تلویزیون های کابلی و سیستم های ارتباطی استفاده شده است.

مزیت فیبر شیشه کوارتز تلفات کم است، زمانی که طول موج نوری 1.{1}}.7μm (حدود 1.4μm) باشد، تلفات فقط 1dB/km است و در 1.55μm کم، فقط 0 .2dB/km.

فیبر حاوی فلوئور

فیبر فلورین دوپ شده یکی از محصولات معمولی فیبر نوری کوارتز است. به طور کلی، دی اکسید ژرمانیوم (GeO2) ناخالصی در هسته کنترل فیبر ارتباطی در حوزه موج 1.3 میکرومتر است و روکش فلزی از SiO2 ساخته شده است. اما هسته فیبر فلوئور، بیشتر استفاده از SiO2، و در روکش فلزی با فلوئور مخلوط شده است. زیرا تلفات پراکندگی رایلی پدیده پراکندگی ناشی از تغییر ضریب شکست است. بنابراین، امید است که ضریب شکست فاکتور دوپینگ تشکیل شود، کمتر بهتر است. عمل فلوراید عمدتاً برای کاهش ضریب شکست SIO2 است. بنابراین، اغلب برای روکش دوپینگ استفاده می شود.

در مقایسه با سایر مواد فیبر، فیبر کوارتز دارای طیف گسترده ای از عبور نور از نور ماوراء بنفش تا نور نزدیک به مادون قرمز است و می تواند علاوه بر اهداف ارتباطی برای انتقال نور و انتقال تصویر نیز استفاده شود.

فیبر مادون قرمز

طول موج کاری فیبر سری کوارتز، که برای ارتباطات نوری توسعه یافته است، تنها 2μm است، اگرچه برای فواصل انتقال کوتاه استفاده می شود. به همین دلیل، می تواند در زمینه طول موج مادون قرمز طولانی تر کار کند، فیبر توسعه یافته فیبر مادون قرمز نامیده می شود. فیبر نوری مادون قرمز عمدتاً برای انتقال انرژی نور استفاده می شود. به عنوان مثال اندازه گیری دما، انتقال تصویر حرارتی، درمان پزشکی لیزری اسکالپل، پردازش انرژی حرارتی، و غیره، میزان محبوبیت هنوز پایین است.

فیبر نوری کامپوزیت

فیبر مرکب نوعی فیبر شیشه ای چند جزئی است که از مخلوط کردن اکسیدهایی مانند اکسید سدیم (Na2O)، اکسید بور (B2O3) و اکسید پتاسیم (K2O) در مواد خام SiO2 ساخته می شود. شیشه چند جزئی دارای نقطه نرمی کمتری نسبت به شیشه کوارتز و تفاوت زیادی در ضریب شکست بین هسته و روکش است. آندوسکوپ فیبر نوری عمدتاً در عملیات پزشکی استفاده می شود.

فیبر فلوراید

فیبر فلوراید از شیشه فلوراید ساخته شده است. نماینده فیبر فلوراید فیبر ZBLAN است که ماده اولیه آن زیرکونیوم فلوراید (ZrF2)، فلوراید باریم (BaF2)، فلوراید لانتانیم (LaF3)، فلوراید آلومینیوم (AlF3)، فلوراید سدیم (NaF) و فلوراید دیگر مطابق با نسبت معینی از ترکیب انتقال نوری عمدتاً در طول موج 2 ~ 10 میکرومتر انجام می شود. با توجه به امکان فیبر بسیار کم تلفات، فیبر ZBLAN برای امکان سنجی فیبر ارتباطی از راه دور در حال توسعه است. برای مثال، تلفات پایین نظری آن می‌تواند به 10^-2 ~ 10^-3 دسی‌بل در کیلومتر در طول موج 3 میکرومتر برسد، در حالی که فیبر کوارتز می‌تواند به 0.15 تا 0.16 دسی‌بل در کیلومتر در 1.55 میکرومتر برسد. طول موج فیبر ZBLAN برای کاهش تلفات پراکندگی دشوار است، فقط می تواند در حساس کننده دما 2.4 ~ 2.7μm و انتقال تصویر حرارتی استفاده شود و به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته است. اخیراً یک تقویت کننده فیبر دوپینگ 1.3 میکرومتری Praseodymium (PDFA) برای استفاده از ZBLAN برای انتقال از راه دور در حال توسعه است.

فیبر نوری با پوشش پلاستیکی

الیاف روکش پلاستیکی (Plastic Clad Fiber) از شیشه کوارتز با خلوص بالا به عنوان هسته فیبر و پلاستیک با ضریب شکست کمی کمتر از کوارتز، مانند ژل سیلیکا، به عنوان الیاف نوع پله روکش ساخته شده است. در مقایسه با فیبر کوارتز، دارای ویژگی های هسته ضخیم و دیافراگم عددی بالا (NA) است. بنابراین، ترکیب آن با منبع نور LED آسان است و تلفات آن کمتر است. بنابراین برای شبکه های محلی (LAN) و ارتباطات میدان نزدیک بسیار مناسب است.

فیبر تک حالته

فیبر تک حالته به فیبری اطلاق می شود که می تواند تنها یک حالت را در طول موج کاری ارسال کند. اغلب به عنوان فیبر تک حالته (SMF: Single-ModeFiber) نامیده می شود. فیبر نوری به طور گسترده در تلویزیون کابلی و ارتباطات نوری استفاده می شود. از آنجایی که هسته فیبر بسیار نازک است (حدود 10 میکرومتر) و ضریب شکست یک توزیع پله ای است، پارامتر فرکانس نرمال شده V < 2.4، در تئوری، تنها انتقال تک حالته را می توان تشکیل داد. علاوه بر این، SMFS پراکندگی چند حالته ندارند، که نه تنها فیبر نوری را با باندهای انتقال بیشتر گسترش می‌دهد، بلکه منجر به لغو اضافی پراکندگی مواد و پراکندگی ساختاری SMFS می‌شود، که خواص مصنوعی آن دقیقاً ویژگی‌های پراکندگی صفر را تشکیل می‌دهد. ، بنابراین باند انتقال را گسترش می دهد. انواع مختلفی از SMFS به دلیل آلاینده های مختلف و روش های مختلف ساخت وجود دارد. در الیاف پوشیده شده، روکش دو برابر است و روکشی که در مجاورت هسته قرار دارد، نسبت به روکش خارجی تا شده ضریب شکست کمتری دارد.

فیبر چند حالته

فیبر چند حالته فیبر نوری که حالت های انتشار آن با توجه به طول موج کاری آن چند حالته است فیبر چند حالته (MMF: MUlti ModeFiber) نامیده می شود. قطر هسته 50μm است و پهنای باند انتقال به دلیل وجود صدها حالت انتقال در مقایسه با SMFS تحت سلطه پراکندگی حالت است. به طور تاریخی برای انتقال از راه دور در تلویزیون کابلی و سیستم های ارتباطی استفاده می شود. از زمان ظهور فیبر SMF، به نظر می رسد که یک محصول تاریخی شکل گرفته است. در عمل، MMFS به دلیل قطر هسته بزرگترشان نسبت به SMFS و سهولت در ترکیب با LED ها و سایر منابع نور، نسبت به Lans مزیت دارند. در نتیجه، MMFS در زمینه ارتباطات از راه دور دوباره مورد توجه قرار گرفته است. هنگامی که MMFS بر اساس توزیع ضریب شکست طبقه بندی می شوند، دو نوع وجود دارد: نوع گرادیان (GI) و نوع پله (SI). ضریب شکست نوع GI در مرکز هسته بالاترین است و به آرامی در طول روکش کاهش می یابد. به دلیل وجود موج نوری از نوع SI در فرآیند انعکاس و پیشروی در فیبر، اختلاف زمانی هر مسیر نوری ایجاد می‌شود و در نتیجه موج نور خروجی اعوجاج و تحریک رنگ بزرگ‌تر می‌شود. در نتیجه پهنای باند انتقال باریک شده و کاربرد SI MMF کمتر می شود.

اطلاعات تماس:

اگر ایده ای دارید، در صورت تمایل با ما صحبت کنید. مهم نیست که مشتریان ما کجا هستند و نیازهای ما چیست، ما هدف خود را دنبال خواهیم کرد تا با کیفیت بالا، قیمت پایین و بهترین خدمات به مشتریان خود ارائه دهیم.