我們知道光纖已經(jīng)徹底改變了通信行業(yè)。纖芯、包層和涂層以最簡(jiǎn)單的形式組成了光纖,而且它不易燃,耗能更少。在本文中,讓我們進(jìn)一步了解光纖,它們的各種類型,它們是如何工作的,以及它們的應(yīng)用。
什么是光纖?
光纖是一種數(shù)據(jù)傳輸方法,利用光脈沖沿著長(zhǎng)纖維傳播,通常由塑料或玻璃制成。金屬線造成的信號(hào)損傷越小,光纖連接就越好。光纖不受電磁干擾。光的全內(nèi)反射用于光纖電纜。
光纖結(jié)構(gòu)
纖芯、包層和外涂層都是光纖的組成部分。雖然通常使用玻璃和塑料,但可以根據(jù)所需的透射光譜使用各種材料。
光纖傳輸光的部分稱為纖芯。用于包層的材料通常具有比核心更低的折射率(通常低約1%)。由于折射率差異,沿光纖長(zhǎng)度的折射率邊界發(fā)生全內(nèi)反射,防止光通過(guò)側(cè)壁逃逸。
光纖有哪些不同類型?
光纖有不同類型,根據(jù)以下參數(shù)進(jìn)行區(qū)分:
● 材料
● 模式數(shù)量
● 折射率分布
1、使用材質(zhì):
根據(jù)所用材料,光纖分為兩類:
玻璃纖維
纖芯:SiO2包層:SiO2
核心:GeO2-SiO2包層:SiO2
塑料纖維
核心:由聚苯乙烯制成:包層:由甲基丙烯酸甲酯制成
核心:由聚甲基丙烯酸甲酯制成:包層:由共聚物制成
2.模式總數(shù):
從模式總數(shù)來(lái)看,光纖分為:
單模光纖
單模光纖通常是階躍折射率光纖。摻雜二氧化硅是用于生產(chǎn)這些光纖的原材料。為了只允許一種傳輸方式,它具有極小的芯直徑。
多模光纖
階躍折射率光纖和漸變折射率光纖,都受益于多模光纖的使用。多組分玻璃化合物如二氧化硅-包層-二氧化硅、玻璃-包層玻璃、摻雜二氧化硅等用于制造多模光纖。
3.折射率分布
光纖根據(jù)其折射率分布進(jìn)一步分為兩組。
階躍折射率光纖
單模階躍折射率光纖:在單模階躍折射率光纖中,纖芯被比纖芯本身折射率更低的包層包圍。
多模階躍折射率光纖:多模階躍折射率光纖的纖芯被折射率低于纖芯的包層包圍。
漸變折射率光纖
漸變折射率光纖的折射率從光纖的一端到另一端各不相同,這導(dǎo)致光線以不同的速率移動(dòng)。在物體的外邊緣有一個(gè)較低的光纖折射率。換句話說(shuō),外緣的光線比中心的光線傳播得快。結(jié)果,光線幾乎同時(shí)離開和到達(dá)光纖的末端。
不同類型光纖的應(yīng)用
與典型的金屬線相比,光纖的應(yīng)用已被證明具有優(yōu)勢(shì)。
光纖通信的應(yīng)用:
醫(yī)療行業(yè):由于其薄而柔韌的特性,在一些儀器中,它被用來(lái)觀察身體內(nèi)部的成分,通過(guò)進(jìn)入身體的中空部位。手術(shù)激光器、內(nèi)窺鏡激光器、顯微鏡激光器和生物醫(yī)學(xué)激光器都使用光纖激光器。
通信:光纖電纜在光纖通信系統(tǒng)原理中發(fā)揮著重要作用,因?yàn)樗鼈兗扔糜趥鬏斢钟糜诮邮?。通過(guò)在許多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中使用它,可以提高速度和準(zhǔn)確性。
國(guó)防:軍事和航空航天應(yīng)用的高級(jí)數(shù)據(jù)安全部門使用光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。用于聲納和地震應(yīng)用的水聽器以及航空布線都使用這種材料。
廣播:此類電纜傳輸高速、高帶寬高清電視信號(hào)。與相同數(shù)量的銅纜相比,光纜更便宜。廣播企業(yè)使用光纖連接HDTV、CATV、VOD和其他服務(wù)。
裝飾品和照明:既然我們知道了光纖是什么,我們就可以明白為什么它在圣誕裝飾品和圣誕樹中如此受歡迎,因?yàn)樗鼉r(jià)格便宜、易于使用且美觀。
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