Fib optik se yon abrevyasyon nan fib optik, yon fib ki fèt ak vè oswa plastik, ki ka itilize kòm yon zouti transmisyon limyè. Prensip transmisyon an se'refleksyon total limyè'. Ansyen prezidan Chinwa University of Hong Kong Gao Kun ak George A. Hockham premye pwopoze lide ke fib optik ka itilize pou transmisyon kominikasyon. Pou rezon sa a, Gao Kun te genyen 2009 Nobel Prize nan Fizik.
prezante
Ti fib optik la ankapsule nan yon djenn plastik pou li ka koube san yo pa kraze. Anjeneral, aparèy la transmèt nan yon bout nan fib optik la sèvi ak yon dyòd emisyon limyè (ki ap dirije) oswa yon gwo bout bwa lazè pou transmèt pulsasyon limyè nan fib optik la, ak aparèy la k ap resevwa nan lòt bout nan fib optik la sèvi ak yon eleman fotosansib. detekte pulsasyon yo.
Nan lavi chak jou, depi pèt transmisyon limyè nan fib optik pi ba anpil pase sa ki nan elektrisite nan fil, fib optik yo itilize pou transmisyon enfòmasyon long distans.
Anjeneral de tèm fib optik ak kab optik yo konfonn. Pifò fib optik yo dwe kouvri pa plizyè kouch estrikti pwoteksyon anvan ou itilize, ak câbles ki kouvri yo rele câbles optik. Kouch pwoteksyon an ak kouch izolasyon sou kouch ekstèn fib optik la ka anpeche domaj nan fib optik nan anviwònman ki antoure a, tankou dlo, dife, ak chòk elektrik. Se kab optik divize an: fib optik, kouch tanpon ak kouch. Fib optik se menm jan ak kab kowaksyal, eksepte ke pa gen okenn plak pwotèj may. Nan sant la se nwayo a vè nan ki limyè pwopaje.
Nan yon fib multimode, dyamèt nwayo a se 50 μm ak 62.5 μm, ki apeprè ekivalan a epesè yon cheve imen. Nwayo fib sèl-mòd la gen yon dyamèt 8 μm a 10 μm. Nwayo a antoure pa yon anvlòp vè ak yon endèks refraktif pi ba pase nwayo a pou kenbe limyè a andedan nwayo a. Sou deyò a se yon jakèt plastik mens pwoteje anvlòp la. Fib optik yo anjeneral fourni ak pwoteje pa yon bwat. Nwayo a fib se nòmalman yon silenn konsantrik doub-kouch ak yon ti zòn kwa-seksyonèl ki fèt ak vè kwatz. Li se frajil ak fasil kraze, kidonk li nesesè yon kouch pwoteksyon ekstèn.
prensip
Limyè ak karakteristik li yo
1. Limyè se yon vag elektwomayetik
Ranje longèdonn limyè vizib la se 390 ~ 760nm (nanomèt). Pati ki pi gwo pase 760nm se limyè enfrawouj, ak pati ki pi piti pase 390nm se limyè iltravyolèt. Se fib optik la itilize nan twa kalite: 850nm, 1310nm, ak 1550nm.
2. Refraksyon, refleksyon ak refleksyon total nan limyè.
Paske vitès pwopagasyon limyè nan diferan sibstans diferan, lè limyè emèt soti nan yon sibstans nan yon lòt, refraksyon ak refleksyon rive nan koòdone nan de sibstans yo. Anplis, ang limyè refrakte chanje ak ang limyè ensidan an. Lè ang limyè ensidan an rive oswa depase yon sèten ang, limyè refrakte a pral disparèt, epi tout limyè ensidan an pral reflete tounen, ki se refleksyon total limyè a. Diferan materyèl gen diferan ang refraksyon pou limyè ki gen menm longèdonn (ki se, diferan materyèl gen diferan endis refraksyon), ak menm materyèl la gen diferan ang refraksyon pou limyè ki gen longèdonn diferan. Se kominikasyon fib optik ki fòme ki baze sou prensip ki anwo yo.
1. Estrikti fib optik:
Se fib la fè nan fib optik jeneralman divize an twa kouch: sant la segondè endèks refractive nwayo vè (dyamèt nwayo a se jeneralman 50 oswa 62.5μm), mitan an se ba endèks refraktif silica glas CLADDING (dyamèt la se jeneralman 125μm), ak pi eksteryè a se kouch la résine pou ranfòsman. Etaj.
2. Ouverture nimerik fib optik:
Ensidan an limyè sou figi fen fib optik la pa ka tout transmèt pa fib optik la, men se sèlman limyè ensidan an nan yon seri ang sèten. Ang sa a rele ouvèti nimerik fib la. Ouverture a pi gwo nimerik nan fib optik la benefisye nan koneksyon an bou nan fib optik la. Fib optik ki te pwodwi pa diferan manifaktirè yo gen diferan ouvèti nimerik (AT& T CORNING).
3. Kalite fib optik:
Gen anpil kalite fib optik, ak fonksyon ki nesesè yo ak pèfòmans yo varye selon itilizasyon diferan. Sepandan, prensip yo nan konsepsyon ak fabrike nan fib optik pou televizyon kab ak kominikasyon yo fondamantalman menm, tankou: ① ti pèt; ② sèten Pleasant ak ti dispèsyon; ③ fil elektrik fasil; ④ entegrasyon fasil; ⑤ segondè fyab; ⑥ konparezon fabrikasyon Senp; ⑦Pa chè ak sou sa. Se klasifikasyon nan fib optik sitou rezime nan longèdonn k ap travay, distribisyon endèks refraktif, mòd transmisyon, materyèl bwit ak metòd fabrikasyon. Men kèk egzanp divès kalite klasifikasyon jan sa a.
(1) Longèdonn k ap travay: fib iltravyolèt, fib obsèvab, fib tou pre-enfrawouj, fib enfrawouj (0.85μm, 1.3μm, 1.55μm).
(2) Distribisyon endèks refraktif: fib tip etap (SI), fib tip pre-etap, fib kalite (GI) gradye, lòt moun (tankou kalite triyang, kalite W, kalite encastrée, elatriye).
(3) Mòd transmisyon: fib sèl-mòd (ki gen ladan fib ki kenbe polarizasyon ak fib ki pa kenbe polarizasyon), fib milti-mòd.
(4) Matyè premyè: kwatz fib optik, milti-konpozan fib optik vè, fib optik plastik, fib optik konpoze (tankou plastik CLADDING, nwayo likid, elatriye), materyèl enfrawouj, elatriye Dapre materyèl la kouch, li kapab dwe divize an materyèl inòganik (kabòn, elatriye), materyèl metal (kwiv, nikèl, elatriye) ak plastik.
(5) Metòd fabrikasyon: Pre-plastifikasyon gen ladan depozisyon axial faz vapè (VAD), depo vapè chimik (CVD), elatriye, ak metòd desen fil yo enkli Rod intube ak metòd doub crucible.
Silica fib optik
Silica Fibre se yon fib optik nan ki diyoksid Silisyòm (SiO2) se prensipal matyè premyè, ak distribisyon endèks refraktif nwayo a ak CLADDING kontwole dapre diferan kantite dopan. Quartz (vè) seri optik fib gen karakteristik ki ba pouvwa konsomasyon ak bande, epi kounye a yo lajman ki itilize nan televizyon kab ak sistèm kominikasyon.
Avantaj nan vè kwatz fib optik se pèt ki ba. Lè longèdonn limyè a se 1.0 ~ 1.7μm (anviwon 1.4μm), pèt la se sèlman 1dB / km, ak pi ba a nan 1.55μm se sèlman 0.2dB / km.
Fib fliyò-dope
Fliyò Doped Fib se youn nan pwodwi tipik nan fib silica. Anjeneral, nan fib optik kominikasyon waveband 1.3μm, dopant ki kontwole nwayo a se dyosid germanyòm (GeO2), ak CLADDING a te fè nan SiO2. Sepandan, pi fò nan nwayo yo nan fib fliyò ki konekte yo sèvi ak SiO2, men fliyò se dope nan CLADDING la. Paske pèt gaye Rayleigh se yon fenomèn gaye limyè ki te koze pa chanjman nan endèks refraktif. Se poutèt sa, li se dezirab fòme dopan nan faktè fluctuation endèks refraktif, ak mwens se pi bon. Efè prensipal fliyò se diminye endèks refraktif SIO2. Se poutèt sa, li se souvan itilize pou dopaj la nan CLADDING la.
Konpare ak fib optik nan lòt matyè premyè, kwatz optik fib tou gen yon gwo spectre nan transmisyon limyè soti nan limyè iltravyolèt nan limyè tou pre-enfrawouj. Anplis de rezon kominikasyon, li kapab tou itilize nan jaden tankou gid limyè ak transmisyon imaj.
Enfrawouj fib
Kòm longèdonn k ap travay nan fib optik seri kwatz la devlope nan jaden an nan kominikasyon optik, byenke li se itilize nan yon distans transmisyon pi kout, li ka sèlman itilize nan 2μm. Pou rezon sa a, li ka travay nan jaden an nan longèdonn enfrawouj ki pi long, ak fib optik devlope yo rele enfrawouj fib optik. Enfrawouj optik Fib se sitou itilize pou transmisyon enèji limyè. Pou egzanp: mezi tanperati, transmisyon imaj tèmik, tretman medikal bistouri lazè, pwosesis enèji tèmik, elatriye pousantaj pénétration la toujou ba.
Fib konpoze
Se fib konpoze te fè nan matyè premyè SiO2, ak Lè sa a, apwopriye melanje oksid tankou oksid sodyòm (Na2O), oksid bor (B2O3), oksid potasyòm (K2O) ak lòt oksid pou fè yon fib milti-konpozan vè, ki karakterize pa milti. -konpozan vè Li gen yon pwen ralantisman pi ba pase vè kwatz ak yon gwo diferans nan endèks refraktif ant nwayo a ak CLADDING la. Andoskop fib optik sitou itilize nan sèvis medikal.
CFC fib
Fib fliyò Fib klori (Fib fliyò) se yon fib optik ki fèt ak fliyò. Materyèl fib optik sa a rele tou ZBLAN (ki se, materyèl vè fliyò tankou ZrF2), fliyò barium (BaF2), fliyò lantan (LaF3), fliyò aliminyòm (AlF3), ak fliyò sodyòm (NaF) yo senplifye nan Abreviyasyon de, kesyon sa te poze travay nan sèvis transmisyon ptik de 2~10μm D'. Paske ZBLAN gen posiblite pou fib pèt ultra-ba, devlopman posibilite pou fib kominikasyon long distans se sou pye, pou egzanp: pèt teyorik ki pi ba li yo, nan Li ka rive nan 10-2 ~ 10-3dB / km nan longèdonn 3μm, pandan y ap fib kwatz se ant 0.15-0.16dB / Km nan 1.55μm. Kounye a, fib ZBLAN ka itilize sèlman nan 2.4 ~ 2.7 akòz difikilte pou diminye pèt gaye. μm detèktè tanperati ak transmisyon tèmik imaj yo poko te lajman itilize. Dènyèman, yo nan lòd yo sèvi ak ZBLAN pou transmisyon long distans, yo te devlope yon anplifikatè fib 1.3 μm praseodymium-doped (PDFA).
Plastik kouvwi fib optik
Plastik revèti fib (Plastik revèti fib) se yon fib etap-kalite kote yo itilize vè silica wo-pite kòm nwayo a, ak plastik ki gen yon endèks refraktif yon ti kras pi ba pase sa yo ki nan silica, tankou jèl silica, yo itilize kòm CLADDING a. . Konpare ak fib silica, li gen karakteristik lwaye nwayo ak gwo ouvèti nimerik (NA). Se poutèt sa, li se fasil konbine ak limyè-emisyon dyòd ki ap dirije sous limyè a, ak pèt la se ti. Se poutèt sa, li trè apwopriye pou rezo lokal (LAN) ak kominikasyon kout distans.
Plastik fib optik
Sa a se yon fib optik nan ki tou de nwayo a ak CLADDING yo te fè nan plastik (polymère). Pwodwi bonè yo te sitou itilize nan kominikasyon optik pou dekorasyon ak ekleraj gide limyè ak sikui kosyon optik kout distans. Materyèl bwit yo se sitou vè òganik (PMMA), polystyrène (PS) ak polikarbonat (PC). Pèt se limite pa nannan CH konbine estrikti nan plastik, jeneralman jiska dè dizèn de dB pou chak km. Yo nan lòd yo diminye pèt la, plastik seri fliyò yo ap devlope ak aplike. Depi dyamèt nwayo fib optik plastik la se 1000μm, ki se 100 fwa pi gwo pase fib kwatz sèl-mòd la, koneksyon an senp, epi li fasil pou pliye ak konstwi. Nan dènye ane yo, ak pwogrè nan broadbandization, devlopman nan fib optik plastik multimode ak endèks refraktif gradye (GI) te resevwa atansyon sosyal. Dènyèman, aplikasyon an relativman vit nan LAN entèn machin', epi li ka itilize tou nan LAN lakay ou nan tan kap vini an.
Single mòd fib
Single-mòd fib Sa a refere a fib la ki ka sèlman transmèt yon sèl mòd pwopagasyon nan longèdonn k ap travay, anjeneral refere yo kòm fib sèl-mòd (SMF: Single Mode Fibre). Kounye a, li se fib optik ki pi lajman itilize nan televizyon kab ak kominikasyon optik. Paske nwayo a nan fib la trè mens (apeprè 10μm) ak endèks refraktif la se nan yon distribisyon etap-tankou, lè frekans nòmal V paramèt la se mwens pase 2.4, teyorikman, se sèlman yon sèl-mòd transmisyon ka fòme. Anplis de sa, SMF pa gen dispèsyon milti-mòd. Se pa sèlman gwoup la frekans transmisyon pi laj pase fib la ki gen plis mòd, men tou, dispèsyon materyèl la ak dispèsyon estriktirèl nan SMF yo ajoute ak konpanse, ak karakteristik sentèz li yo rive fòme karakteristik nan dispèsyon zewo, ki fè bann frekans transmisyon an pi laj. . Nan SMF, gen anpil kalite akòz diferans ki genyen nan dopan ak metòd fabrikasyon. DePr-essed Clad Fibre (DePr-essed Clad Fibre), CLADDING li yo fòme yon estrikti doub, ak CLADDING a adjasan a nwayo a gen yon endèks refraktif pi ba pase CLADDING ekstèn Envèse a.
Multimode fib
Multimode fib refere a fib nan ki mòd pwopagasyon posib fib la se mòd miltip dapre longèdonn k ap travay, ki rele fib multimode (MMF: MULti ModeFiber). Dyamèt debaz la se 50μm, epi paske mòd transmisyon an ka rive jwenn plizyè santèn, konpare ak SMF, Pleasant transmisyon an se sitou domine pa dispèsyon modal. Istorikman, li te itilize pou transmisyon kout distans nan televizyon kab ak sistèm kominikasyon. Depi aparisyon fib SMF, li sanble yo te fòme yon pwodwi istorik. Men, an reyalite, paske MMF gen yon dyamèt nwayo pi gwo pase SMF epi li pi fasil konbine ak sous limyè tankou LED, li gen plis avantaj nan anpil LAN. Se poutèt sa, MMF toujou ap resevwa atansyon ankò nan domèn kominikasyon kout distans. Lè MMF klase dapre distribisyon endèks refraktif la, gen de kalite: kalite gradyan (GI) ak kalite etap (SI). Endèks refraktif nan kalite GI a se pi wo a nan sant la nan nwayo a, epi piti piti diminye ansanm CLADDING la. Kòm vag limyè kalite SI a reflete nan fib optik la, se diferans tan an nan chak chemen limyè pwodwi, ki lakòz vag limyè a emèt yo dwe defòme ak chòk nan koulè se gwo. Kòm yon rezilta, lajè transmisyon an diminye, epi kounye a gen mwens aplikasyon pou MMF SI-tip.
Dispèsyon deplase fib
Lè longèdonn fonksyònman yon fib sèl-mòd se 1.3Pm, dyamèt jaden mòd se sou 9Pm, ak pèt transmisyon li se sou 0.3dB / km. Nan moman sa a, longèdonn zewo-dispèsyon se egzakteman nan 1.3pm. Pami fib optik kwatz yo, pèt transmisyon nan seksyon 1.55pm se pi piti (apeprè 0.2dB/km) nan matyè premyè. Depi pratik anplifikatè fibre erbium-doped (EDFA) travay nan gwoup 1.55pm, si zewo dispèsyon ka reyalize nan gwoup sa a, li pral pi fezab nan aplikasyon an nan transmisyon long distans nan gwoup la 1.55pm. Se poutèt sa, avèk malen itilize karakteristik konpanse konpoze dispèsyon materyèl kwatz la nan materyèl fib ak dispèsyon estrikti debaz la, dispèsyon zewo orijinal la nan seksyon 1.3Pm ka deplase nan seksyon 1.55pm pou konstitye dispèsyon zewo. Se poutèt sa, li rele Dispersion Shifted Fibre (DSF: DispersionShifted Fibre). Metòd pou ogmante dispèsyon estriktirèl la se sitou amelyore pèfòmans distribisyon endèks refraktif nwayo a. Nan transmisyon long distans nan kominikasyon optik, zewo dispèsyon fib enpòtan, men se pa youn nan sèlman. Lòt pwopriyete yo enkli pèt ki ba, koneksyon fasil, fòmasyon kab oswa ti chanjman nan karakteristik pandan travay (ki gen ladan efè koube, etann ak chanjman nan anviwònman an). DSF fèt pou konsidere faktè sa yo konplè.
Dispersion Flat Fib
Dispersion shifted fibre (DSF) se yon fib sèl-mòd ki fèt ak zewo dispèsyon nan gwoup la 1.55pm. Dispèsyon aplati fib la (DFF: Dispersion Flattened Fibre) gen yon ranje longèdonn lajè soti nan 1.3Pm a 1.55pm. Dispèsyon an ka fè trè ba, ak fib la ki reyalize prèske zewo dispèsyon yo rele DFF. Paske DFF gen pou redwi dispèsyon an nan ranje 1.3pm a 1.55pm. Li nesesè pote soti nan yon konsepsyon konplike pou distribisyon an endèks refraktif nan fib optik la. Sepandan, sa a kalite fib trè apwopriye pou liy divizyon multiplexing (WDM) longèdonn. Paske pwosesis la nan fib DFF se pi konplike, pri a se pi chè. Nan tan kap vini an, kòm pwodiksyon ogmante, pri yo ap diminye tou.
Fib konpansasyon dispèsyon
Pou sistèm kòf lè l sèvi avèk fib sèl-mòd, pi fò nan yo yo konstwi lè l sèvi avèk fib ak zewo dispèsyon nan gwoup la 1.3pm. Sepandan, kounye a pi piti pèt la se 1.55pm. Akòz itilizasyon pratik EDFA, li ta trè benefik si longèdonn 1.55pm ka opere sou yon fib zewo-dispersion 1.3pm. Paske, nan 1.3Pm zewo-dispèsyon fib la, dispèsyon nan gwoup la 1.55Pm se sou 16ps / km / nm. Si se yon seksyon nan fib ak siy opoze a nan dispèsyon an mete nan liy sa a fib optik, dispèsyon an nan tout liy optik la ka fè zewo. Fib ki itilize pou objektif sa a rele Dispersion Compensation Fibre (DCF: DisPersion Compe-nsation Fibre). Konpare ak fib zewo-dispèsyon estanda 1.3pm, DCF gen yon dyamèt nwayo pi mens ak yon pi gwo diferans endèks refraktif. DCF se tou yon pati enpòtan nan liy optik WDM.
Polarizasyon kenbe fib
Onn limyè yo pwopaje nan fib optik la gen pwopriyete vag elektwomayetik, kidonk anplis de mòd vag limyè debaz sèl la, gen esansyèlman de mòd ortogonal nan distribisyon jaden elektwomayetik (TE, TM). Anjeneral, paske estrikti seksyon fib la simetrik simetrik, konstan pwopagasyon de mòd polarizasyon yo egal, e de limyè polarize yo pa entèfere youn ak lòt. Sepandan, an reyalite, fib la pa konplètman simetrik simetrik. Faktè yo konbine ant mòd polarizasyon yo iregilyèman distribye sou aks optik la. Dispèsyon ki te koze pa chanjman sa a nan limyè polarize yo rele Polarization Mode Dispersion (PMD). Pou televizyon kab, ki sitou distribye imaj, enpak la pa twò gwo, men pou kèk sèvis ki gen kondisyon espesyal pou ultra-wideband nan tan kap vini an, tankou:
① Lè yo itilize deteksyon eterodin nan kominikasyon aderan, lè polarizasyon vag limyè oblije pi estab;
②Lè karakteristik opinyon ak pwodiksyon ekipman optik yo gen rapò ak polarizasyon;
③Lè w fè kouple optik ki kenbe polarizasyon ak polarizateur oswa depolarizè, elatriye;
④ Fè detèktè fib optik ki sèvi ak entèferans limyè, elatriye,
Kote polarizasyon an oblije kenbe konstan, fib la ki te modifye pou fè eta polarizasyon an pa chanje yo rele polarizasyon kenbe fib (PMF: Polarization Maintaining fib), oswa fib polarizasyon fiks.
Fib birefringent
Fib birefringent refere a yon fib sèl-mòd ki ka transmèt de mòd polarizasyon nannan ki orthogonal youn ak lòt. Fenomèn ke endèks refraktif la varye ak direksyon defleksyon an rele birefringans. Li rele tou fib PANDA, se sa ki, polarizasyon-maintain-ning AK absòpsyon-diminye fib. Li ranje nan de direksyon transverse nan nwayo a, ak yon pati vè ak yon gwo koyefisyan ekspansyon tèmik ak yon koup transvèsal sikilè. Nan pwosesis desen fib segondè-tanperati a, pati sa yo retresi, sa ki lakòz etann nan direksyon y nan nwayo a, ak an menm tan estrès konpresiv nan direksyon x la. Sa a rezilta nan yon efè fotoelastik nan materyèl la fib, ak yon diferans nan endèks refraktif nan direksyon an X ak direksyon an. Dapre prensip sa a, efè kenbe polarizasyon an konstan reyalize.
Anti-move anviwònman fib
Tanperati nòmal anviwònman k ap travay nan fib optik pou kominikasyon ka ant -40 ℃ ak +60 ℃, ak konsepsyon an baze tou sou site ke li pa ekspoze a yon gwo kantite radyasyon. Kontrèman, pou tanperati ki pi ba a oswa tanperati ki pi wo ak anviwònman an piman bouk ki ka sibi presyon ki wo oswa fòs ekstèn, ak ekspoze a radyasyon, fib la ki ka travay tou yo rele fib ki reziste kondisyon difisil (kondisyon difisil fib rezistan). Anjeneral, yo nan lòd yo mekanikman pwoteje sifas la nan fib optik la, se yon kouch siplemantè nan plastik kouvwi. Sepandan, kòm tanperati a ogmante, fonksyon pwoteksyon plastik la diminye, sa ki limite tanperati itilizasyon an. Si ou chanje nan plastik ki reziste chalè, tankou Tflon (Tflon) ak lòt rezin, ou ka travay nan 300 ° C. Genyen tou metal tankou nikèl (Ni) ak aliminyòm (Al) kouvwi sou sifas la nan vè kwatz. Kalite fib sa a rele Heat Resistant Fibre (Fib ki reziste chalè). Anplis de sa, lè fib optik la iradyasyon pa radyasyon, pèt optik la ap ogmante. Sa a se paske lè vè kwatz ekspoze a radyasyon, domaj estriktirèl (yo rele tou sant koulè: Sant Koulè) ap parèt nan glas la, ak pèt la ap ogmante espesyalman nan longèdonn 0.4 ~ 0.7pm. Metòd prevansyon an se chanje nan vè kwatz dope ak eleman OH oswa F, ki ka siprime domaj pèt ki te koze pa radyasyon. Sa a kalite fib yo rele Fib ki reziste radyasyon, epi li se sitou itilize nan miwa fib optik pou siveyans estasyon fòs nikleyè.
Hermetic kouvwi fib
Yo nan lòd yo kenbe estabilite alontèm nan fòs mekanik la ak pèt nan fib optik la, sifas vè a kouvwi ak materyèl inòganik tankou carbure Silisyòm (SiC), carbure Titàn (TiC), ak kabòn (C) pou anpeche dlo. ak idwojèn soti deyò. Difizyon fib optik manifaktire (HCF Hermetically kouvwi fib). Kounye a, li se souvan itilize nan pwosesis pwodiksyon an nan depo chimik vapè (CVD) yo sèvi ak yon kouch kabòn akimile nan yon gwo vitès reyalize yon efè sele ase. Sa a fib optik kabòn-kouvwi (CCF) ka efektivman koupe entrizyon nan fib optik la soti nan molekil idwojèn ekstèn. Yo rapòte ke li ka kenbe pou 20 ane san yo pa ogmante pèt nan yon anviwònman idwojèn nan tanperati chanm. Natirèlman, koyefisyan fatig li yo (Fatig Parameter) ka rive jwenn plis pase 200 nan anpeche entrizyon nan imidite ak retade pwosesis la fatig nan fòs mekanik. Se poutèt sa, HCF yo itilize nan sistèm ki mande segondè fyab nan anviwònman piman bouk, tankou kab optik soumaren.
Kabòn kouvwi fib
Yon fib optik kouvwi ak yon fim kabòn sou sifas yon fib optik kwatz yo rele Carbon Coated Fibre (CCF: Carbon Coated Fiber). Mekanis la se sèvi ak yon fim kabòn dans izole sifas fib optik la soti nan mond lan deyò pou amelyore pèt fatig mekanik nan fib optik la ak ogmante pèt la nan molekil idwojèn. CCF se yon kalite fib optik kouvwi hermetic (HCF).
Metal kouvwi fib optik
Fib kouvwi metal (Fib kouvwi metal) se yon fib optik kouvwi ak yon kouch metal tankou Ni, Cu, Al, elatriye sou sifas fib optik la. Genyen tou kouch plastik sou deyò kouch metal la nan bi pou yo amelyore rezistans chalè epi yo disponib pou enèji ak soude. Li se youn nan fib optik anviwònman anti-move, epi li ka itilize tou kòm yon eleman nan sikui elektwonik. Pwodwi bonè yo te fèt pa kouch metal fonn pandan pwosesis desen an. Paske metòd sa a gen twòp diferans nan koyefisyan ekspansyon ant glas la ak metal la, li pral ogmante pèt la ti koube, ak to pratik la pa wo. Dènyèman, akòz siksè nan metòd la kouch ki pa elektwolitik ki ba-pèt sou sifas la nan fib optik an vè, pèfòmans lan te anpil amelyore.
Latè ra dope fib
Nan nwayo fib la, fib la dope ak eleman latè ra tankou Er, Nd, ak Pr. An 1985, Payne nan University of Southampton nan Wayòm Ini a te dekouvri ke Rare Earth DoPed Fibre (Rare Earth DoPed Fibre) te gen fenomèn nan osilasyon lazè ak anplifikasyon limyè. Se poutèt sa, depi lè sa a, vwal la nan anplifikasyon limyè tankou Garnier te revele. EDFA 1.55pm ki pratik kounye a se sèvi ak fib sèl-mòd Garnier-dope epi sèvi ak lazè 1.47pm pou eksitasyon pou jwenn anplifikasyon siyal optik 1.55pm. Anplis de sa, anplifikatè fib fliyò ki gen erè (PDFA) yo ap devlope.
Raman fib
Efè Raman vle di ke lè limyè monokrom nan frekans f pwojte nan yon sibstans, limyè gaye nan frekans f±fR ak f±2fR lòt pase frekans f ap parèt nan limyè a gaye. Fenomèn sa a rele efè Raman. . Paske li pwodui pa echanj enèji ant mouvman molekilè sibstans la ak mouvman lasi a. Lè yon sibstans absòbe enèji, kantite vibrasyon limyè vin pi piti, epi limyè gaye a rele liy stokes. Kontrèman, limyè a gaye ki jwenn enèji nan matyè ak ogmante kantite vibrasyon yo rele liy anti-Stokes. Se poutèt sa, devyasyon FR nan nimewo a Vibration reflete nivo enèji a epi li ka montre valè nannan nan sibstans la. Fib ki fèt ak mwayen sa a ki pa lineyè yo rele Raman Fibre (RF: Raman Fibre). Yo nan lòd yo fèmen limyè a nan nwayo a ti fib pou pwopagasyon long distans, efè a entèraksyon ant limyè ak matyè ap parèt, sa ki ka fè fòm vag siyal la san distorsion ak reyalize transmisyon long distans. Lè limyè a D 'améliorée, aderan pwovoke limyè gaye yo pral jwenn. Lazè fib Raman yo itilize pou detekte limyè Raman gaye, ki ka itilize kòm sous pouvwa pou mezi espektroskopik ak tès dispèsyon fib. Anplis de sa, pwovoke Raman gaye, nan kominikasyon long distans nan fib optik, se anba etid kòm yon anplifikatè optik.
Fib eksantrik
Nwayo a nan fib optik estanda a mete nan sant la nan CLADDING la, ak fòm nan kwa-seksyonèl nan nwayo a ak CLADDING se konsantrik. Sepandan, akòz itilizasyon diferan, gen tou ka kote pozisyon nwayo a, fòm nwayo a ak fòm CLADDING yo te fè nan diferan eta oswa CLADDING a detache yo fòme yon estrikti espesyal ki gen fòm. Konpare ak fib optik estanda, fib optik sa yo rele fib optik ki gen fòm espesyal. Excentric Core Fibre (Excentric Core Fibre), li se yon kalite fib espesyal ki gen fòm. Nwayo a mete nan sant ak fèmen nan pozisyon an inik nan liy ekstèn nan CLADDING la. Depi nwayo a se tou pre sifas la, yon pati nan jaden limyè a pral gaye sou CLADDING a (yo rele sa kòm Vag Evanescent la). Sèvi ak fenomèn sa a, yo ka detekte prezans oswa absans sibstans ki tache ak chanjman nan endèks refraktif. Fib eksantrik (ECF) se sitou itilize kòm yon Capteur fib optik pou detekte sibstans. Konbine ak metòd tès optik tan domèn reflectometer (OTDR), li kapab tou itilize kòm yon Capteur distribisyon.
Limine fib
Sèvi ak fib optik ki fèt ak materyèl fliyoresan. Li se yon pati nan fliyoresans ki te pwodwi lè li iradyasyon pa vag limyè tankou radyasyon, reyon iltravyolèt, elatriye, ki ka transmèt nan fib optik la pa fèmen fib optik la. Fib luminesan (Fib luminesan) ka itilize pou detekte radyasyon ak reyon iltravyolèt, osi byen ke konvèsyon longèdonn, oswa kòm yon Capteur tanperati, Capteur chimik. Li rele tou Fib Scintillation nan deteksyon an nan radyasyon. Soti nan pèspektiv nan materyèl fliyoresan ak dopaj, fib optik plastik yo ap devlope.
Multi-nwayo fib
Yon fib optik nòmal konpoze de yon rejyon debaz ak yon rejyon CLADDING ki antoure li. Sepandan, Multi Core Fibre gen plizyè nwayo nan yon zòn CLADDING komen. Akòz fèmen nan nwayo yo youn ak lòt, gen de fonksyon. Youn nan se ke espas debaz la gwo, se sa ki, pa gen okenn estrikti kouple optik. Sa a kalite fib optik ka ogmante dansite entegrasyon pou chak zòn inite nan liy transmisyon an. Nan kominikasyon optik, kab riban ak nwayo miltip ka fèt, pandan y ap nan jaden ki pa kominikasyon, kòm pake imaj fib optik, gen dè milye de nwayo te fè. Dezyèm lan se fè distans ki genyen ant nwayo yo fèmen, sa ki ka pwodwi kouti vag limyè. Sèvi ak prensip sa a, yo devlope yon Capteur doub-nwayo oswa aparèy sikwi optik.
Fib kre
Se fib optik la te fè nan yon nwayo kre yo fòme yon espas silendrik. Fib optik yo itilize pou transmisyon limyè yo rele yon fib kre (Hollow Fiber). Fib optik kre se sitou itilize pou transmisyon enèji, epi yo ka itilize pou transmisyon enèji limyè X-ray, iltravyolèt ak byen lwen enfrawouj. Gen de kalite estrikti fib kre: youn se fè vè nan yon fòm silendrik, ak prensip nwayo ak CLADDING yo se menm jan ak sa yo ki nan kalite etap la. Sèvi ak refleksyon total limyè ant lè a ak glas la pou gaye. Depi pi fò nan limyè a ka transmèt nan lè a san pèt, li gen fonksyon pou gaye yon distans sèten. Dezyèm lan se fè refleksyon nan sifas enteryè a nan silenn lan fèmen nan 1, diminye pèt refleksyon. Yo nan lòd yo amelyore reflektivite a, yo mete yon dyelèktrik nan lanp lan diminye pèt la nan seri a longèdonn k ap travay. Pou egzanp, pèt la nan longèdonn 10.6pm ka rive jwenn plizyè dB / m.
Polymère
Dapre materyèl la, gen inòganik fib optik ak polymère fib optik. Ansyen an se lajman ki itilize nan endistri. Materyèl inòganik fib optik yo divize an de kalite: yon sèl-konpozan ak milti-konpozan. Eleman sèl la se kwatz, ak matyè premyè prensipal yo se tetrachloride Silisyòm, oksiklori fosfò ak tribromur bor. Pite li mande pou kontni enpurte nan iyon metal tranzisyon tankou kwiv, fè, cobalt, nikèl, Manganèz, chromium, ak vanadyòm se mwens pase 10ppb. Anplis de sa, kondisyon an OH-ion se mwens pase 10ppb. Fib kwatz te lajman itilize. Gen anpil matyè premyè milti-konpozan, sitou silisyòm diyoksid, trioksid bor, nitrat sodyòm, oksid talyòm ak sou sa. Materyèl sa a poko popilè. Fib optik polymère a se yon fib optik ki fèt ak polymère transparan, ki konpoze de yon materyèl nwayo fib ak yon materyèl djenn. Materyèl debaz la se yon fib ki fèt ak pite segondè ak segondè-transmèt polymethyl metakrilat oswa polystyrène, ak kouch ekstèn lan se yon polymère ki gen fliyò oswa silisyòm òganik polymère.
Pèt optik polymère optik fib relativman wo. An 1982, Japan Telegraph and Telegraph Company te itilize filaman polymère metakrilat methyl deuterate kòm materyèl debaz, epi to pèt optik la te redwi a 20dB / km. Sepandan, karakteristik nan polymère optik fib se ke li ka fè gwo gwosè, gwo ouvèti nimerik fib optik, segondè efikasite kouti nan sous limyè, bon fleksibilite, koube ti tay pa afekte kapasite nan gid limyè, fasil aranjman ak lyezon, fasil yo sèvi ak. , ak pri ki ba. Sepandan, pèt optik la se gwo, epi li ka sèlman itilize nan distans kout. Fib optik ak pèt optik nan 10 ~ 100dB / km ka transmèt dè santèn de mèt
Polarizasyon kenbe fib
Polarizasyon kenbe fib: Polarizasyon kenbe fib transmèt lineyè limyè polarize, ki se lajman ki itilize nan divès domèn nan ekonomi nasyonal tankou ayewospasyal, avyasyon, navigasyon, teknoloji fabrikasyon endistriyèl ak kominikasyon. Nan Capteur fib entèferometrik ki baze sou deteksyon optik aderan, itilizasyon fib polarizasyon kenbe ka asire ke direksyon polarizasyon lineyè a rete san okenn chanjman, amelyore rapò siyal-a-bri aderan, epi reyalize mezi segondè-presizyon nan kantite fizik. Kòm yon kalite espesyal nan fib optik, polarizasyon kenbe fib se sitou itilize nan detèktè tankou jiroskop fib optik, idrofòn fib optik, ak sistèm kominikasyon fib optik tankou DWDM ak EDFA. Paske jiroskop fib optik ak idrofòn fib optik yo ka itilize nan navigasyon inèrsyèl militè ak sonar, yo se pwodwi gwo teknoloji, ak polarizasyon ki kenbe fib se eleman debaz li yo, kidonk fib polarizasyon ki kenbe yo te enkli nan lis la nan anbago kont Lachin. pa peyi lwès devlope yo. Nan pwosesis desen polarizasyon kenbe fib, akòz domaj estriktirèl ki te pwodwi andedan fib la, pèfòmans nan polarizasyon kenbe ap diminye. Sa vle di, lè limyè lineyè polarize transmèt sou yon aks karakteristik nan fib la, yon pati nan siyal la optik pral makonnen nan yon lòt Aks karakteristik la finalman rezilta nan yon diminisyon nan rapò a disparisyon polarizasyon nan pwodiksyon siyal la limyè polarize. Defo sa a afekte efè birefringence nan fib la. Nan yon polarizasyon kenbe fib, pi fò efè a birefringans ak longèdonn ki pi kout, pi bon an kenbe eta a polarizasyon nan limyè a transmèt.
Aplikasyon ak direksyon devlopman nan lavni nan polarizasyon kenbe fib
Polarizasyon-kenbe fib optik pral gen pi gwo demann mache nan kèk ane kap vini yo. Avèk devlopman rapid nan nouvo teknoloji nan mond lan ak devlopman kontinyèl nan nouvo pwodwi, fib optik ki kenbe polarizasyon ap devlope nan direksyon sa yo:
(1) Sèvi ak nouvo teknoloji fib kristal fotonik pou fabrike yon nouvo kalite fib ki kenbe polarizasyon ki gen pèfòmans segondè;
(2) Devlope fib optik pou kenbe polarizasyon ki adapte ak tanperati pou satisfè kondisyon ayewospasyal ak lòt domèn;
(3) Devlope divès kalite fib ki ra pou kenbe polarizasyon pou satisfè bezwen anplifikatè optik ak lòt aplikasyon pou aparèy;
(4) Devlope fib pou kenbe polarizasyon fliyò pou ankouraje devlopman teknoloji entèferans fib optik nan domèn teknoloji astwonomi enfrawouj;
(5) Fib ki kenbe polarizasyon ki ba-atenuasyon: Avèk amelyorasyon kontinyèl nan teknoloji fib sèl-mòd, pèt, dispèsyon materyèl ak dispèsyon waveguide yo pa faktè prensipal yo ki afekte kominikasyon fib, ak dispèsyon mòd polarizasyon (PMD) nan sèl- mòd fib te piti piti vin tounen yon limit Gouloum ki pi grav nan bon jan kalite kominikasyon fib optik se patikilyèman enpòtan nan sistèm kominikasyon fib optik gwo vitès nan 10 Gbit / s ak pi wo a.
(6) Sèvi ak efè Kerr ak efè wotasyon Faraday pou fabrike aparèy limyè polarize.
Anplis de sa, dapre diferan tèt yo fib, gen: C-Lens. G-Lens. Lantiy vèt
Pliye espesifikasyon fib optik komen
Single mòd: 8/125μm, 9/125μm, 10/125μm
Multimode: 50/125μm, estanda Ewopeyen an
62.5/125μm, estanda Ameriken
Rezo endistriyèl, medikal ak ba vitès: 100/140μm, 200/230μm
Plastik: 98/1000μm, yo itilize pou kontwòl otomobil
