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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