هل تعرف مبدأ ونوع الألياف الضوئية؟

أنواع الألياف الضوئية:

هناك أنواع عديدة من الألياف الضوئية ، وتختلف الوظائف والأداء المطلوب باختلاف الاستخدامات. ولكن بالنسبة إلى الألياف البصرية للكابلات والاتصالات ، فإن مبادئ التصميم والتصنيع هي نفسها بشكل أساسي ، مثل:

① خسارة صغيرة

② لها نطاق ترددي معين وتشتت صغير ؛

③ سهلة الأسلاك.

(4) من السهل تكوين سلسلة ؛

(5) موثوقية عالية ؛

التصنيع بسيط ؛

⑦ رخيصة وهلم جرا.

يتم تلخيص تصنيف الألياف الضوئية بشكل أساسي من طول موجة العمل وتوزيع معامل الانكسار ووضع النقل والمواد الخام وطرق التصنيع.فيما يلي بعض الأمثلة على التصنيفات المختلفة.

(1) الطول الموجي العامل: الألياف فوق البنفسجية ، والألياف الملحوظة ، والألياف القريبة من الأشعة تحت الحمراء ، والألياف تحت الحمراء (0. 85 ميكرومتر ، 1.3 ميكرومتر ، 1.55 ميكرومتر).

(2) توزيع معامل الانكسار: ألياف خطوة (SI) ، ألياف خطوة قريبة ، ألياف متدرجة (GI) ، أخرى (مثل المثلث ، W ، مقعر ، إلخ).

(3) وضع النقل: الألياف أحادية الوضع (بما في ذلك الألياف المستقطبة المستقطبة ، والألياف القابضة غير المستقطبة) ، والألياف متعددة الأوضاع.

(4) المواد الخام: ألياف الكوارتز ، والألياف الزجاجية متعددة المكونات ، والألياف البلاستيكية ، والألياف المركبة (مثل الكسوة البلاستيكية ، والألياف السائلة الأساسية ، وما إلى ذلك) ، ومواد الأشعة تحت الحمراء ، وما إلى ذلك ، ويمكن أيضًا تقسيم مادة الطلاء إلى مواد غير عضوية ( الكربون ، إلخ) ، المواد المعدنية (النحاس ، النيكل ، إلخ) ، والبلاستيك.

(5) طريقة التصنيع: يشمل التشكيل المسبق ترسيب محوري طور بخار (VAD) ، وترسيب طور بخار كيميائي (CVD) ، وما إلى ذلك ، وتشتمل طريقة الرسم على قضيب في أنبوب وطريقة بوتقة مزدوجة.

ألياف الكوارتز

تأخذ ألياف السيليكا السيليكا (SiO2) كمادة خام رئيسية وتتحكم في توزيع معامل الانكسار لللب والكسوة وفقًا لكميات المنشطات المختلفة. تم استخدام الألياف الضوئية لسلسلة الكوارتز (الزجاجية) ، ذات الاستهلاك المنخفض وخصائص النطاق العريض ، على نطاق واسع في أنظمة التلفزيون والاتصالات السلكية.

ميزة ألياف الكوارتز الزجاجية هي الخسارة المنخفضة ، عندما يكون الطول الموجي البصري 1. 0-1. 7 ميكرومتر (حوالي 1.4 ميكرومتر) ، يكون الفقد 1 ديسيبل / كم فقط ، وعند 1.55 ميكرومتر منخفض ، فقط 0 .2dB / كم

الألياف المشبعة بالفلور

تعتبر ألياف الفلورين المخدرة أحد المنتجات النموذجية للألياف الضوئية الكوارتز. بشكل عام ، يعتبر ثاني أكسيد الجرمانيوم (GeO2) هو الشوائب في قلب التحكم لألياف الاتصال في مجال الموجة 1.3 ميكرومتر ، والكسوة مصنوعة من SiO2. لكن جوهر ألياف الفلور ، ومعظم استخدام SiO2 ، وفي الكسوة مختلطة مع الفلور. لأن خسارة نثر رايلي هي ظاهرة الانتثار الناتجة عن تغير معامل الانكسار. لذلك ، من المأمول تكوين معامل الانكسار لعامل المنشطات ، فالأقل هو الأفضل. يعمل الفلورايد بشكل أساسي على تقليل معامل الانكسار لـ SIO2. لذلك ، غالبًا ما يتم استخدامه لتكسية المنشطات.

بالمقارنة مع مواد الألياف الأخرى ، تتمتع ألياف الكوارتز بطيف واسع من نفاذية الضوء من الأشعة فوق البنفسجية إلى ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة ويمكن استخدامها لتوصيل الضوء ونقل الصور بالإضافة إلى أغراض الاتصال.

ألياف الأشعة تحت الحمراء

يبلغ طول موجة العمل لألياف سلسلة الكوارتز ، التي تم تطويرها للاتصال البصري ، 2 ميكرومتر فقط ، على الرغم من استخدامها لمسافات نقل قصيرة. لهذا السبب ، يمكن أن تعمل في مجال الطول الموجي للأشعة تحت الحمراء الأطول ، وتسمى الألياف المطورة ألياف الأشعة تحت الحمراء. تستخدم الألياف الضوئية بالأشعة تحت الحمراء بشكل أساسي لنقل الطاقة الضوئية. على سبيل المثال ، قياس درجة الحرارة ، نقل الصور الحرارية ، العلاج الطبي بالمشرط بالليزر ، معالجة الطاقة الحرارية ، وما إلى ذلك ، لا يزال معدل الشعبية منخفضًا.

الألياف الضوئية المركبة

الألياف المركبة هي نوع من الألياف الزجاجية متعددة المكونات يتم تصنيعها عن طريق خلط أكاسيد مثل أكسيد الصوديوم (Na2O) وأكسيد البورون (B2O3) وأكسيد البوتاسيوم (K2O) في المواد الخام SiO2. يحتوي الزجاج متعدد المكونات على نقطة تليين أقل من زجاج الكوارتز وفرق كبير في معامل الانكسار بين اللب والكسوة. يستخدم منظار الألياف البصرية بشكل أساسي في العمليات الطبية.

ألياف الفلورايد

تتكون ألياف الفلوريد من زجاج الفلورايد. ممثل ألياف الفلوريد هو ألياف ZBLAN ، والمواد الخام الخاصة بها هي فلوريد الزركونيوم (ZrF2) ، وفلوريد الباريوم (BaF2) ، وفلوريد اللانثانم (LaF3) ، وفلوريد الألومنيوم (AlF3) ، وفلوريد الصوديوم (NaF) ، وفلوريد آخر وفقًا لـ نسبة معينة من المجموعة. يتم تحقيق النقل البصري بشكل أساسي عند 2 ~ 1 0 ميكرومتر من الطول الموجي. نظرًا لاحتمال فقدان الألياف منخفض للغاية ، يتم تطوير ألياف ZBLAN من أجل جدوى ألياف الاتصال لمسافات طويلة. على سبيل المثال ، يمكن أن تصل الخسارة النظرية المنخفضة إلى 1 0 ^ -2 ~ 10 ^ -3 ديسيبل / كم عند الطول الموجي 3 ميكرومتر ، بينما يمكن أن تصل ألياف الكوارتز إلى 0.15 ~ 0.16 ديسيبل / كم عند 1.55 ميكرومتر الطول الموجي. الألياف ZBLAN يصعب تقليل فقد التشتت ، ولا يمكن استخدامها إلا في 2.4 ~ 2.7μm محسس درجة الحرارة ونقل الصور الحرارية ، ولم يتم استخدامها على نطاق واسع. في الآونة الأخيرة ، يتم تطوير مكبر صوت من الألياف المخدرة من مادة البراسيوديميوم 1.3 ميكرومتر (PDFA) لاستخدام ZBLAN للإرسال لمسافات طويلة.

ألياف بصرية مغلفة بالبلاستيك

الألياف البلاستيكية المكسوة بالبلاستيك (ألياف مغلفة بالبلاستيك) مصنوعة من زجاج كوارتز عالي النقاء مثل لب الألياف ، والبلاستيك مع معامل انكسار أقل قليلاً من الكوارتز ، مثل هلام السيليكا ، مثل ألياف نوع خطوة الكسوة. بالمقارنة مع ألياف الكوارتز ، فهي تتميز بخصائص نواة سميكة وفتحة عددية عالية (NA). لذلك ، من السهل الدمج مع مصدر ضوء LED ، وتكون الخسارة أقل. لذلك ، فهي مناسبة جدًا لشبكة المنطقة المحلية (LAN) واتصالات المجال القريب.

الألياف أحادية الوضع

الألياف أحادية الوضع تشير إلى الألياف التي يمكنها نقل وضع واحد فقط في الطول الموجي العامل. غالبًا ما يشار إليها باسم الألياف أحادية الوضع (SMF: Single-ModeFiber). تستخدم الألياف الضوئية على نطاق واسع في تلفزيون الكابل والاتصالات البصرية. نظرًا لأن نواة الألياف رقيقة جدًا (حوالي 10 ميكرومتر) ومؤشر الانكسار عبارة عن توزيع تدريجي ، فإن معامل التردد الطبيعي V <2.4 ، من الناحية النظرية ، يمكن تشكيل انتقال أحادي النمط فقط. بالإضافة إلى ذلك ، لا يحتوي SMFS على تشتت متعدد الأوضاع ، والذي لا يوسع الألياف الضوئية مع المزيد من نطاقات الإرسال فحسب ، بل ينتج عنه أيضًا إلغاء إضافي لتشتت المواد والتشتت الهيكلي لـ SMFS ، والتي تشكل خصائصها التركيبية بالضبط خصائص تشتت صفر ، وبالتالي توسيع نطاق الإرسال. هناك العديد من أنواع SMFS بسبب المنشطات المختلفة وطرق التصنيع المختلفة. في Clad Fiber المستخدمة ، تكون الكسوة ذات شقين ، وتكون الكسوة المجاورة لللب ذات معامل انكسار أقل من الكسوة الخارجية المطوية

الألياف المتعددة

الألياف متعددة الأوضاع تسمى الألياف الضوئية التي تكون أوضاع انتشارها متعددة وفقًا لطول موجة عملها الألياف متعددة الأوضاع (MMF: MUlti ModeFiber). يبلغ قطر النواة 50 ميكرومتر ، ويهيمن على عرض النطاق الترددي للإرسال تشتت الأسلوب مقارنةً بـ SMFS بسبب مئات أوضاع الإرسال. تستخدم تاريخيًا للإرسال لمسافات قصيرة في تلفزيون الكابل وأنظمة الاتصالات. منذ ظهور ألياف SMF ، يبدو أنها شكلت منتجًا تاريخيًا. من الناحية العملية ، تتمتع MMFS بميزة على Lans نظرًا لقطرها الأساسي الأكبر من SMFS وسهولة دمجها مع مصابيح LED ومصادر الضوء الأخرى. نتيجة لذلك ، تكتسب MMFS اهتمامًا متجددًا في مجال الاتصالات قصيرة المدى. عندما يتم تصنيف MMFS وفقًا لتوزيع معامل الانكسار ، هناك نوعان: نوع التدرج (GI) ونوع الخطوة (SI). يكون معامل الانكسار لنوع GI هو الأعلى في المركز الأساسي وينخفض ​​ببطء على طول الكسوة. نظرًا لموجة الضوء من نوع SI في عملية الانعكاس والتقدم في الألياف ، سيتم إنشاء الفارق الزمني لكل مسار ضوئي ، مما يؤدي إلى تشويه موجة الضوء الصادرة وإثارة اللون الأكبر. نتيجة لذلك ، يتم تضييق عرض نطاق الإرسال وتطبيق SI MMF أقل.

معلومات الاتصال:

إذا كانت لديك أية أفكار ، فلا تتردد في التحدث إلينا. بغض النظر عن مكان وجود عملائنا ومتطلباتنا ، سوف نتبع هدفنا لتزويد عملائنا بجودة عالية وأسعار منخفضة وأفضل خدمة.