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光纖是什麼

2020-10-17 14:58:12

  微細的光纖封裝在塑料護套中,使得它能夠彎曲而不至於斷裂。通常,光纖的一端的發射裝置使用發光二極體(light emitting diode,LED)或一束鐳射將光脈衝傳送至光纖,光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈衝。

  在日常生活中,由於光在光導纖維的傳導損耗比電在電線傳導的損耗低得多,光纖被用作長距離的資訊傳遞。

  通常光纖與光纜兩個名詞會被混淆.多數光纖在使用前必須由幾層保護結構包覆,包覆後的纜線即被稱為光纜.光纖外層的保護結構可防止周圍環境對光纖的傷害,如水,火,電擊等.光纜分為:光纖,緩衝層及披覆.光纖和同軸電纜相似,只是沒有網狀遮蔽層。中心是光傳播的玻璃芯。

  在多模光纖中,芯的直徑是15μm~50μm, 大致與人的頭髮的粗細相當。而單模光纖芯的直徑為8μm~10μm。芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套, 以使光線保持在芯內。再外面的是一層薄的塑料外套,用來保護封套。光纖通常被紮成束,外面有外殼保護。 纖芯通常是由石英玻璃製成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體,它質地脆,易斷裂,因此需要外加一保護層。

光纖結構

  光纖裸纖一般分為三層:中心高折射率玻璃芯(芯徑一般為50或62.5μm),中 間為低折射率矽玻璃包層(直徑一般為125μm),最外是加強用的樹脂塗層。

數值孔徑

  入射到光纖端面的光並不能全部被光纖所傳輸,只是在某個角度範圍內的入射光才可以。這個角度就稱為光纖的數值孔徑。光纖的數值孔徑大些對於光纖的對接是有利的。不同廠家生產的光纖的數值孔徑不同(AT&T CORNING)。

石英光纖

  石英光纖(Silica Fiber)是以二氧化矽(SiO2)為主要原料,並按不同的摻雜量,來控制纖芯和包層的折射率分佈的光纖。石英(玻璃)系列光纖,具有低耗、寬頻的特點,現在已廣泛應用於有線電視和通訊系統。

  石英玻璃光導纖維的優點是損耗低,當光波長為1.0~1.7μm(約1.4μm附近),損耗只有1dB/km,在1.55μm處最低,只有0.2dB/km。

摻氟光纖

  摻氟光纖(Fluorine Doped Fiber)為石英光纖的典型產品之一。通常,作為1.3Pm波域的通訊用光纖中,控制纖芯的摻雜物為二氧化鍺(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。由於,瑞利散射損耗是因折射率的變動而引起的光散射現象。所以,希望形成折射率變動因素的摻雜物,以少為佳。氟素的作用主要是可以降低SIO2的折射率。因而,常用於包層的摻雜。由於摻氟光纖中,纖芯並不含有影響折射率的氟素摻雜物。由於它的瑞利散射很小,而且損耗也接近理論的最低值。所以多用於長距離的光訊號傳輸。

  石英光纖與其它原料的光纖相比,還具有從紫外線光到近紅外線光的透光廣譜,除通訊用途之外,還可用於導光和傳導影象等領域。


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