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光纖是光導(dǎo)纖維(OF:Optical Fiber)的簡(jiǎn)稱(chēng),但光通信系統(tǒng)中常常將 Optical Fibe(光纖)又簡(jiǎn)化為 Fiber,就因?yàn)楝F(xiàn)在生產(chǎn)它的技術(shù)可以讓它細(xì)如發(fā)絲。
分類(lèi)
ont: 14px/24px arial, 宋體, sans-serif; white-space: normal; letter-spacing: normal; color: rgb(51,51,51); word-spacing: 0px; -webkit-text-stroke-width: 0px">【光纖絲】簡(jiǎn)稱(chēng)光纖 光纖的分類(lèi),例如:光纖放大器(Fiber Amplifier)或光纖干線(xiàn)(Fiber Backbone)等等。有人忽略了Fiber雖有纖維的含義,但在光系統(tǒng)中卻是指光纖而言的。因此,有些光產(chǎn)品的說(shuō)明中,把fiber直譯成“纖維”,顯然是不可取的。光纖實(shí)際是指由透明材料作成的纖芯和在它周?chē)捎帽壤w芯的折射率稍低的材料作成的包層所被覆,并將射入纖芯的光信號(hào),經(jīng)包層界面反射,使光信號(hào)在纖芯中傳播前進(jìn)的媒體。光纖的種類(lèi)很多,根據(jù)用途不同,所需要的功能和性能也有所差異。但對(duì)于有線(xiàn)電視和通信用的光纖,其設(shè)計(jì)和制造的原則基本相同,諸如:①損耗小;②有一定帶寬且色散??;③接線(xiàn)容易;④易于成統(tǒng);⑤可靠性高;⑥制造比較簡(jiǎn)單;⑦價(jià)廉等。光纖的分類(lèi)主要是從工作波長(zhǎng)、折射率分布、傳輸模式、原材料和制造方法上作一歸納的,茲將各種分類(lèi)舉例如下。(1)工作波長(zhǎng):紫外光纖、可觀(guān)光纖、近紅外光纖、紅外光纖(0.85μm、1.3μm、1.55μm)。(2)折射率分布:階躍(SI)型、近階躍型、漸變(GI)型、其它(如三角型、W型、凹陷型等)。(3)傳輸模式:單模光纖(含偏振保持光纖、非偏振保持光纖)、多模光纖。(4)原材料:石英玻璃、多成分玻璃、塑料、復(fù)合材料(如塑料包層、液體纖芯等)、紅外材料等。按被覆材料還可分為無(wú)機(jī)材料(碳等)、金屬材料(銅、鎳等)和塑料等。(5)制造方法:預(yù)塑有汽相軸向沉積(VAD)、化學(xué)汽相沉積(CVD)等,拉絲法有管律法(Rod intube)和雙坩鍋法等。
原料
二 石英光纖是以二氧化硅(SiO2)為主要原料,并按不同的摻雜量,來(lái)控制纖芯和包層的折射率分布的光纖。石英(玻璃)系列光纖,具有低耗、寬帶的特點(diǎn),現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于有線(xiàn)電視和通信系統(tǒng)。摻氟光纖(Fluorine Doped Fiber)為石英光纖的典型產(chǎn)品之一。通常,作為1.3Pm波域的通信用光纖中,控制纖芯的摻雜物為二氧化緒(GeO2),包層是用SiO炸作成的。但接氟光纖的纖芯,大多使用SiO2,而在包層中卻是摻入氟素的。由于,瑞利散射損耗是因折射率的變動(dòng)而引起的光散射現(xiàn)象。所以,希望形成折射率變動(dòng)因素的摻雜物,以少為佳。氟素的作用主要是可以降低SIO2的折射率。因而,常用于包層的摻雜。由于摻氟光纖中,纖芯并不含有影響折射率的氟素?fù)诫s物。由于它的瑞利散射很小,而且損耗也接近理論的最低值。所以多用于長(zhǎng)距離的光信號(hào)傳輸。石英光纖(Silica Fiber)與其它原料的光纖相比,還具有從紫外線(xiàn)光到近紅外線(xiàn)光的透光廣譜,除通信用途之外,還可用于導(dǎo)光和傳導(dǎo)圖像等領(lǐng)域。
功能
三 紅外光纖作為光通信領(lǐng)域所開(kāi)發(fā)的石英系列光纖的工作波長(zhǎng),盡管用在較短的傳輸距離,也只能用于2pm。為此,能在更長(zhǎng)的紅外波長(zhǎng)領(lǐng)域工作,所開(kāi)發(fā)的光纖稱(chēng)為紅外光纖。紅外光纖(Infrared Optical Fiber)主要用于光能傳送。例如有:溫度計(jì)量、熱圖像傳輸、激光手術(shù)刀醫(yī)療、熱能加工等等,普及率尚低。
四 復(fù)合光纖復(fù)合光纖(Compound Fiber)在SiO2原料中,再適當(dāng)混合諸如氧化鈉(Na2O)、氧化硼(B2O2)、氧化鉀(K2O2)等氧化物的多成分玻璃作成的光纖,特點(diǎn)是多成分玻璃比石英的軟化點(diǎn)低且纖芯與包層的折射率差很大。主要用在醫(yī)療業(yè)務(wù)的光纖內(nèi)窺鏡。
五 氟化物光纖氯化物光纖(Fluoride Fiber)是由氟化物玻璃作成的光纖。這種光纖原料又簡(jiǎn)稱(chēng) ZBLAN(即將氟化鋁(ZrF4)、氰化鋇(BaF2)、氟化鑭(LaF3)、氟化鋁(A1F2)、氰化鈉(NaF)等氯化物玻璃原料簡(jiǎn)化成的縮語(yǔ)。主要工作在2~ 10μm波長(zhǎng)的光傳輸業(yè)務(wù)。由于ZBLAN具有超低損耗光纖的可能性,正在進(jìn)行著用于長(zhǎng)距離通信光纖的可行性開(kāi)發(fā),例如:其理論上的最低損耗,在3μm波長(zhǎng)時(shí)可達(dá)10-2~10-3dB/km,而石英光纖在1.55pm時(shí)卻在0.15-0.16dB/Km之間。目前,ZBLAN光纖由于難于降低散射損耗,只能用在2.4~2.7μm的溫敏器和熱圖像傳輸,尚未廣泛實(shí)用。最近,為了利用ZBLAN進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸,正在研制1.3μm的摻鐠光纖放大器(PDFA)。
六 塑包光纖塑包光纖(Plastic Clad Fiber)是將高純度的石英玻璃作成纖芯,而將折射率比石英稍低的如硅膠等塑料作為包層的階躍型光纖。它與石英光纖相比較,具有纖芯租、數(shù)值孔徑(NA)高的特點(diǎn)。因此,易與發(fā)光二極管LED光源結(jié)合,損耗也較小。所以,非常適用于局域網(wǎng)(LAN)和近距離通信。
七 塑料光纖這是將纖芯和包層都用塑料(聚合物)作成的光纖。早期產(chǎn)品主要用于裝飾和導(dǎo)光照明及近距離光鍵路的光通信中。原料主要是有機(jī)玻璃(PMMA)、聚苯乙?。≒S)和聚碳酸酯(PC)。損耗受到塑料固有的C-H結(jié)合結(jié)構(gòu)制約,一般每km可達(dá)幾十dB。為了降低損耗正在開(kāi)發(fā)應(yīng)用氟索系列塑料。由于塑料光纖(Plastic Optical fiber)的纖芯直徑為1000pm,比單模石英光纖大100倍,接續(xù)簡(jiǎn)單,而且易于彎曲施工容易。近年來(lái),加上寬帶化的進(jìn)度,作為漸變型(GI)折射率的多模塑料光纖的發(fā)展受到了社會(huì)的重視。最近,在汽車(chē)內(nèi)部LAN中應(yīng)用較快,未來(lái)在家庭LAN中也可能得到應(yīng)用。PS光纖絲 多用于花卉工藝 工藝玩具 電子玩具 PMMA光纖絲 多用于燈飾 裝修。
八Apple-converted-space"> 單模光纖這是指在工作波長(zhǎng)中,只能傳輸一個(gè)傳播模式的光纖,通常簡(jiǎn)稱(chēng)為單模光纖(SMF:Single ModeFiber)。目前,在有線(xiàn)電視和光通信中,是應(yīng)用最廣泛的光纖。由于,光纖的纖芯很細(xì)(約10pm)而且折射率呈階躍狀分布,當(dāng)歸一化頻率V參數(shù)<2.4時(shí),理論上,只能形成單模傳輸。另外,SMF沒(méi)有多模色散,不僅傳輸頻帶較多模光纖更寬,再加上SMF的材料色散和結(jié)構(gòu)色散的相加抵消,其合成特性恰好形成零色散的特性,使傳輸頻帶更加拓寬。SMF中,因摻雜物不同與制造方式的差別有許多類(lèi)型。凹陷型包層光纖(DePr-essed Clad Fiber),其包層形成兩重結(jié)構(gòu),鄰近纖芯的包層,較外倒包層的折射率還低。另外,有匹配型包層光纖,其包層折射率呈均勻分布。
模式
多模光纖將光纖按工作彼長(zhǎng)以其傳播可能的模式為多個(gè)模式的光纖稱(chēng)作多模光纖(MMF:MUlti ModeFiber)。纖芯直徑為50μm,由于傳輸模式可達(dá)幾百個(gè),與SMF相比傳輸帶寬主要受模式色散支配。在歷史上曾用于有線(xiàn)電視和通信系統(tǒng)的短距離傳輸。自從出現(xiàn)SMF光纖后,似乎形成歷史產(chǎn)品。但實(shí)際上,由于MMF較SMF的芯徑大且與LED等光源結(jié)合容易,在眾多LAN中更有優(yōu)勢(shì)。所以,在短距離通信領(lǐng)域中MMF仍在重新受到重視。MMF按折射率分布進(jìn)行分類(lèi)時(shí),有:漸變(GI)型和階躍(SI)型兩種。GI型的折射率以纖芯中心為最高,沿向包層徐徐降低。從幾何光學(xué)角度來(lái)看,在纖芯中前進(jìn)的光束呈現(xiàn)以蛇行狀傳播。由于,光的各個(gè)路徑所需時(shí)間大致相同。所以,傳輸容量較SI型大。SI型MMF光纖的折射率分布,纖芯折射率的分布是相同的,但與包層的界面呈階梯狀。由于SI型光波在光纖中的反射前進(jìn)過(guò)程中,產(chǎn)生各個(gè)光路徑的時(shí)差,致使射出光波失真,色激較大。其結(jié)果是傳輸帶寬變窄,目前SI型MMF應(yīng)用較少。
十 色散位移光纖單模光纖的工作波長(zhǎng)在1.3μm時(shí),模場(chǎng)直徑約9μm,其傳輸損耗約0.3dB/km。此時(shí),零色散波長(zhǎng)恰好在1.3μm處。石英光纖中,從原材料上看1.55pm段的傳輸損耗最小(約0.2dB/km)。由于現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)用的摻鉺光纖放大器(EDFA)是工作在1.55pm波段的,如果在此波段也能實(shí)現(xiàn)零色散,就更有利于應(yīng)用1.55Pm波段的長(zhǎng)距離傳輸。于是,巧妙地利用光纖材料中的石英材料色散與纖芯結(jié)構(gòu)色散的合成抵消特性,就可使原在1.3Pm段的零色散,移位到1.55pm段也構(gòu)成零色散。因此,被命名為色散位移光纖(DSF:DispersionShifted Fiber)。加大結(jié)構(gòu)色散的方法,主要是在纖芯的折射率分布性能進(jìn)行改善。在光通信的長(zhǎng)距離傳輸中,光纖色散為零是重要的,但不是唯一的。其它性能還有損耗小、接續(xù)容易、成纜化或工作中的特性變化?。ò◤澢?、拉伸和環(huán)境變化影響)。DSF就是在設(shè)計(jì)中,綜合考慮這些因素。
十一 色散平坦光纖色散移位光纖(DSF)是將單模光纖設(shè)計(jì)零色散位于1.55pm波段的光纖。而色散平坦光纖(DFF:Dispersion Flattened Fiber)卻是將從1.3Pm到1.55pm的較寬波段的色散,都能作到很低,幾乎達(dá)到零色散的光纖稱(chēng)作DFF。由于DFF要作到1.3μm~1.55μm范圍的色散都減少。就需要對(duì)光纖的折射率分布進(jìn)行復(fù)雜的設(shè)計(jì)。不過(guò)這種光纖對(duì)于波分復(fù)用(WDM)的線(xiàn)路卻是很適宜的。由于DFF光纖的工藝比較復(fù)雜,費(fèi)用較貴。今后隨著產(chǎn)量的增加,價(jià)格也會(huì)降低。
十二 色散補(bǔ)償光纖對(duì)于采用單模光纖的干線(xiàn)系統(tǒng),由于多數(shù)是利用1.3μm波段色散為零的光纖構(gòu)成的。可是,現(xiàn)在損耗最小的1.55μm,由于EDFA的實(shí)用化,如果能在1.3μm零色散的光纖上也能令1.55μm波長(zhǎng)工作,將是非常有益的。因?yàn)?,?.3Pm零色散的光纖中,1.55μm波段的色散約有16ps/km/nm之多。如果在此光纖線(xiàn)路中,插入一段與此色散符號(hào)相反的光纖,就可使整個(gè)光線(xiàn)路的色散為零。為此目的所用的是光纖則稱(chēng)作色散補(bǔ)償光纖(DCF:DisPersion Compe-nsation Fiber)。DCF與標(biāo)準(zhǔn)的1.3μm零色散光纖相比,纖芯直徑更細(xì),而且折射率差也較大。DCF也是WDM光線(xiàn)路的重要組成部分。
十三 偏振保持光纖在光纖中傳播的光波,因?yàn)榫哂?span id="flczd8j" class='hrefStyle'>電磁波的性質(zhì),所以,除了基本的光波單一模式之外,實(shí)質(zhì)上還存在著電磁場(chǎng)(TE、TM)分布的兩個(gè)正交模式。通常,由于光纖截面的結(jié)構(gòu)是圓對(duì)稱(chēng)的,這兩個(gè)偏振模式的傳播常數(shù)相等,兩束偏振光互不干涉。但實(shí)際上,光纖不是完全地圓對(duì)稱(chēng),例如有著彎曲部分,就會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)偏振模式之間的結(jié)合因素,在光軸上呈不規(guī)則分布。偏振光的這種變化造成的色散,稱(chēng)之偏振模式色散(PMD)。對(duì)于現(xiàn)在以分配圖像為主的有線(xiàn)電視,影響尚不太大。但對(duì)于一些未來(lái)超寬帶有特殊要求的業(yè)務(wù),如:①相干通信中采用外差檢波,要求光波偏振更穩(wěn)定時(shí);②光機(jī)器等對(duì)輸入輸出特性要求與偏振相關(guān)時(shí);③在制作偏振保持光耦合器和偏振器或去偏振器等時(shí);④制作利用光干涉的光纖敏感器等,凡要求偏振波保持恒定的情況下,對(duì)光纖經(jīng)過(guò)改進(jìn)使偏振狀態(tài)不變的光纖稱(chēng)作偏振保持光纖(PMF:Polarization Maintaining fiber),也有稱(chēng)此為固定偏振光纖的。
十四 雙折射光纖雙折射光纖是指在單模光纖中,可以傳輸相互正交的兩個(gè)固有偏振模式的光纖而言。因?yàn)?,折射率隨偏報(bào)方向變異的現(xiàn)象稱(chēng)為雙折射。在造成雙折射的方法中。它又稱(chēng)作PANDA光纖,即偏振保持與吸收減少光纖(Polarization-maintai-ning AND Absorption- reducing fiber)。它是在纖芯的橫向兩則,設(shè)置熱膨脹系數(shù)大、截面是圓形的玻璃部分。在高溫的光纖拉絲過(guò)程中,這些部分收縮,其結(jié)果在纖芯y方向產(chǎn)生拉伸,同時(shí)又在x方向呈現(xiàn)壓縮應(yīng)力。致使纖材出現(xiàn)光彈性效應(yīng),使折射率在X方向和y方向出現(xiàn)差異。依此原理達(dá)到偏振保持恒定。
工作
抗惡環(huán)境光纖通信用光纖通常的工作環(huán)境溫度可在-40~+60℃之間,設(shè)計(jì)時(shí)也是以不受大量輻射線(xiàn)照射為前提的。相比之下,對(duì)于更低溫或更高溫以及能遭受高壓或外力影響、曝曬輻射線(xiàn)的惡劣環(huán)境下,也能工作的光纖則稱(chēng)作抗惡環(huán)境光纖(Hard Condition Resistant Fiber)。一般為了對(duì)光纖表面進(jìn)行機(jī)械保護(hù),多涂覆一層塑料??墒请S著溫度升高,塑料保護(hù)功能有所下降,致使使用溫度也有所限制。如果改用抗熱性塑料,如聚四氟乙?。═eflon)等樹(shù)脂,即可工作在300℃環(huán)境。也有在石英玻璃表面涂覆鎳(Ni)和鋁(A1)等金屬的。這種光纖則稱(chēng)為耐熱光纖(Heat Resistant Fiber)。另外,當(dāng)光纖受到輻射線(xiàn)的照射時(shí),光損耗會(huì)增加。這是因?yàn)槭⒉Aв龅捷椛渚€(xiàn)照射時(shí),玻璃中會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷(也稱(chēng)作色心:Colour Center),尤在0.4~0.7pm波長(zhǎng)時(shí)損耗增大。防止辦法是改用摻雜OH或F素的石英玻璃,就能抑制因輻射線(xiàn)造成的損耗缺陷。這種光纖則稱(chēng)作抗輻射光纖(Radiation Resistant Fiber),多用于核發(fā)電站的監(jiān)測(cè)用光纖維鏡等。
十六 密封涂層光纖 為了保持光纖的機(jī)械強(qiáng)度和損耗的長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定,而在玻璃表面涂裝碳化硅(SiC)、碳化鈦(TiC)、碳(C)等無(wú)機(jī)材料,用來(lái)防止從外部來(lái)的水和氫的擴(kuò)散所制造的光纖(HCFHermeticallyCoated Fiber)。目前,通用的是在化學(xué)氣相沉積(CVD)法生產(chǎn)過(guò)程中,用碳層高速堆積來(lái)實(shí)現(xiàn)充分密封效應(yīng)。這種 碳涂覆光纖(CCF)能有效地截?cái)喙饫w與外界氫分子的侵入。據(jù)報(bào)道它在室溫的氫氣環(huán)境中可維持20年不增加損耗。當(dāng)然,它在防止水分侵入延緩機(jī)械強(qiáng)度的疲勞進(jìn)程,其疲勞系數(shù)(Fatigue Parameter)可達(dá)200以上。所以,HCF被應(yīng)用于嚴(yán)酷環(huán)境中要求可靠性高的系統(tǒng),例如海底光纜就是一例。
十七 碳涂層光纖 在石英光纖的表面涂敷碳膜的光纖,稱(chēng)之碳涂層光纖(CCF:Carbon CoatedFiber)。其機(jī)理是利用碳素的致密膜層,使光纖表面與外界隔離,以改善光纖的機(jī)械疲勞損耗和氫分子的損耗增加。CCF是密封涂層光纖(HCF)的一種。
十八 金屬涂層光纖 金屬涂層光纖(Metal Coated Fiber)是在光纖的表面涂布Ni、Cu、A1等金屬層的光纖。也有再在金屬層外被覆塑料的,目的在于提高抗熱性和可供通電及焊接。它是抗惡環(huán)境性光纖之一,也可作為電子電路的部件用。 早期產(chǎn)品是在拉絲過(guò)程中,涂布熔解的金屬作成的。由于此法因被玻璃與金屬的膨脹系數(shù)差異太大,會(huì)增微小彎曲損耗,實(shí)用化率不高。近期,由于在玻璃光纖的表面采用低損耗的非電解鍍膜法的成功,使性能大有改善。
十九 摻稀土光纖 在光纖的纖芯中,摻雜如何(Er)、欽(Nd)、譜(Pr)等稀土族元素的光纖。1985年英國(guó)的索斯安普頓(Sourthampton)大學(xué)的佩思(Payne)等首先發(fā)現(xiàn)摻雜稀土元素的光纖(Rare Earth DoPed Fiber)有激光振蕩和光放大的現(xiàn)象。于是,從此揭開(kāi)了慘餌等光放大的面紗,現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)用的1.55pmEDFA就是利用摻餌的單模光纖,利用1.47pm的激光進(jìn)行激勵(lì),得到1.55pm光信號(hào)放大的。另外,摻錯(cuò)的氟化物光纖放大器(PDFA)正在開(kāi)發(fā)中。
二十 喇曼光纖 喇曼效應(yīng)是指往某物質(zhì)中射人頻率f的單色光時(shí),在散射光中會(huì)出現(xiàn)頻率f之外的f±fR, f±2fR等頻率的散射光,對(duì)此現(xiàn)象稱(chēng)喇曼效應(yīng)。由于它是物質(zhì)的分子運(yùn)動(dòng)與格子運(yùn)動(dòng)之間的能量交換所產(chǎn)生的。當(dāng)物質(zhì)吸收能量時(shí),光的振動(dòng)數(shù)變小,對(duì)此散射光稱(chēng)斯托克斯(stokes)線(xiàn)。反之,從物質(zhì)得到能量,而振動(dòng)數(shù)變大的散射光,則稱(chēng)反斯托克斯線(xiàn)。于是振動(dòng)數(shù)的偏差FR,反映了能級(jí),可顯示物質(zhì)中固有的數(shù)值。 利用這種非線(xiàn)性媒體做成的光纖,稱(chēng)作喇曼光纖(RF:Raman Fiber)。為了將光封閉在細(xì)小的纖芯中,進(jìn)行長(zhǎng)距離傳播,就會(huì)出現(xiàn)光與物質(zhì)的相互作用效應(yīng),能使信號(hào)波形不畸變,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸。 當(dāng)輸入光增強(qiáng)時(shí),就會(huì)獲得相干的感應(yīng)散射光。應(yīng)用感應(yīng)喇曼散射光的設(shè)備有喇曼光纖激光器,可供作分光測(cè)量電源和光纖色散測(cè)試用電源。另外,感應(yīng)喇曼散射,在光纖的長(zhǎng)距離通信中,正在研討作為光放大器的應(yīng)用。
二十一 偏心光纖 標(biāo)準(zhǔn)光纖的纖芯是設(shè)置在包層中心的,纖芯與包層的截面形狀為同心圓型。但因用途不同,也有將纖芯位置和纖芯形狀、包層形狀,作成不同狀態(tài)或?qū)鼘哟┛仔纬僧愋徒Y(jié)構(gòu)的。相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)光纖,稱(chēng)這些光纖叫異型光纖。 偏心光纖(Excentric Core Fiber),它是異型光纖的一種。其纖芯設(shè)置在偏離中心且接近包層外線(xiàn)的偏心位置。由于纖芯靠近外表,部分光場(chǎng)會(huì)溢出包層傳播(稱(chēng)此為漸消彼,Evanescent Wave)。 因此,當(dāng)光纖表面附著物質(zhì)時(shí),因物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)在光纖中傳播的光波受到影響。如果附著物質(zhì)的折射率較光纖高時(shí),光波則往光纖外輻射。若附著物質(zhì)的折射率低于光纖折射率時(shí),光波不能往外輻射,卻會(huì)受到物質(zhì)吸收光波的損耗。利用這一現(xiàn)象,就可檢測(cè)有無(wú)附著物質(zhì)以及折射率的變化。 偏心光纖(ECF)主要用作檢測(cè)物質(zhì)的光纖敏感器。與光時(shí)域反射計(jì)(OTDR)的測(cè)試法組合一起,還可作分布敏感器用。
二十二 發(fā)光光纖 采用含有熒光物質(zhì)制造的光纖。它是在受到輻射線(xiàn)、紫外線(xiàn)等光波照射時(shí),產(chǎn)生的熒光一部分,可經(jīng)光纖閉合進(jìn)行傳輸?shù)墓饫w。 發(fā)光光纖(Luminescent Fiber)可以用于檢測(cè)輻射線(xiàn)和紫外線(xiàn),以及進(jìn)行波長(zhǎng)變換,或用作溫度敏感器、化學(xué)敏感器。在輻射線(xiàn)的檢測(cè)中也稱(chēng)作閃光光纖(Scintillation Fiber)。 發(fā)光光纖從熒光材料和摻雜的角度上,正在開(kāi)發(fā)著塑料光纖。
二十三 多芯光纖 通常的光纖是由一個(gè)纖芯區(qū)和圍繞它的包層區(qū)構(gòu)成的。但多芯光纖(Multi Core Fiber)卻是一個(gè)共同的包層區(qū)中存在多個(gè)纖芯的。由于纖芯的相互接近程度,可有兩種功能。 其一是纖芯間隔大,即不產(chǎn)生光耦會(huì)的結(jié)構(gòu)。這種光纖,由于能提高傳輸線(xiàn)路的單位面積的集成密度。在光通信中,可以作成具有多個(gè)纖芯的帶狀光纜,而在非通信領(lǐng)域,作為光纖傳像束,有將纖芯作成成千上萬(wàn)個(gè)的。 其二是使纖芯之間的距離靠近,能產(chǎn)生光波耦合作用。利用此原理正在開(kāi)發(fā)雙纖芯的敏感器或光回路器件。
二十四 空心光纖 將光纖作成空心,形成圓筒狀空間,用于光傳輸?shù)墓饫w,稱(chēng)作空心光纖(Hollow Fiber)。 空心光纖主要用于能量傳送,可供X射線(xiàn)、紫外線(xiàn)和遠(yuǎn)紅外線(xiàn)光能傳輸??招墓饫w結(jié)構(gòu)有兩種:一是將玻璃作成圓筒狀,其纖芯與包層原理與階躍型相同。利用光在空氣與玻璃之間的全反射傳播。由于,光的大部分可在無(wú)損耗的空氣中傳播,具有一定距離的傳播功能。二是使圓筒內(nèi)面的反射率接近1,以減少反射損耗。為了提高反射率,有在簡(jiǎn)內(nèi)設(shè)置電介質(zhì),使工作波長(zhǎng)段損耗減少的。例如可以作到波長(zhǎng)10.6pm損耗達(dá)幾dB/m的。
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