انواع و عملکرد فیبرهای نوری

در انتقال فیبر نوری، اتلاف نور در انتقال فیبر نوری بسیار کمتر از کابل مسی در انتقال سیم است. بنابراین، فیبر نوری عمدتاً برای انتقال سیگنال از راه دور استفاده می شود. هنگام سیم کشی، فیبر نوری در یک غلاف پلاستیکی محصور می شود که می تواند زاویه خمش را برای جلوگیری از شکستگی کنترل کند. فیبر نوری لخت را می توان به یک هسته مرکزی شیشه ای با ضریب شکست بالا (قطر هسته به طور کلی 50 یا 62.5 میکرومتر)، روکش شیشه ای سیلیکا با ضریب شکست پایین (قطر به طور کلی 125 میکرومتر) و خارجی ترین لایه تقسیم کرد. پوشش رزین برای تقویت، ساختار سه لایه. عمدتاً الیاف تک حالته، الیاف چند حالته، الیاف کوارتز و الیاف دوپ شده با فلوئور وجود دارد.

انواع و عملکرد فیبرهای نوری

فیبر نوری تک حالته: نوعی فیبر نوری است که تنها یک حالت سیگنال نوری را ارسال می کند که می تواند سیگنال های 100M را تا فاصله ده ها کیلومتری ارسال کند.

فیبر نوری چند حالته: این نوع فیبر نوری می تواند چندین حالت سیگنال های نوری را ارسال کند و حداکثر فاصله انتقال فیبر نوری چند حالته برای ارسال سیگنال های 100M 2 کیلومتر است.

فیبر نوری کوارتز: فیبر نوری است که از دی اکسید سیلیکون (SiO2) به عنوان ماده اولیه اصلی استفاده می کند و با توجه به نسبت های مختلف برای کنترل توزیع ضریب شکست هسته و روکش پیکربندی می شود. فیبر نوری کوارتز دارای ویژگی های مصرف انرژی کم و پهنای باند است و به طور گسترده در تلویزیون کابلی و سیستم های ارتباطی استفاده می شود.

شیشه کوارتز به عنوان یک هادی می تواند تلفات کمی داشته باشد. وقتی طول موج نور 1.0-1.7μm (حدود 1.4μm) باشد، تلفات فقط 1dB/km است و کمترین آن در 1.55μm تنها 0.2dB/km است.

فیبر فلوئور دوپ شده: یکی از کابل های فیبر نوری معمولی فیبر سیلیس است. در شرایط عادی، فیبر نوری ارتباطی دامنه موج 1.3PM، ماده ناخالص هسته کنترل دی اکسید ژرمانیوم (GeO2) و روکش از SiO ساخته شده است. با این حال، هسته فیبر متصل به فلوئور عمدتاً SiO2 است و روکش فلزی آغشته به فلوئور است.

بنابراین، ایجاد ناخالصی از عوامل نوسان ضریب شکست مطلوب است، هر چه کمتر، بهتر. فلوئور می تواند ضریب شکست SIO2 را کاهش دهد، بنابراین عمدتاً برای دوپینگ لایه استفاده می شود. در فیبر دوپ شده با فلوئور، هسته حاوی مواد ناخالص فلوئور نیست که بر ضریب شکست تأثیر می گذارد. زیرا پراکندگی رایلی آن بسیار کم است و تلفات آن نزدیک به حداقل تئوری است. بنابراین، بیشتر برای انتقال سیگنال نوری در فواصل طولانی استفاده می شود. در مقایسه با فیبرهای نوری سایر مواد خام، فیبر نوری کوارتز همچنین دارای طیف گسترده ای از انتقال نور از نور ماوراء بنفش به نور مادون قرمز نزدیک است. علاوه بر اهداف ارتباطی، می توان از آن در زمینه هایی مانند هدایت نور و انتقال تصویر نیز استفاده کرد.