1. Struktura optičkih vlakana
Anoptičko vlakno(OF) je prozirno dielektrično vlakno koje se koristi za vođenje svjetla. Praktično optičko vlakno sastoji se od više slojeva prozirnog medija, općenito podijeljenog u tri sloja:
Jezgra: Nalazi se u središtu vlakna (promjera 5~80 μm), sastoji se od -silicijeva dioksida visoke čistoće, dopiranog s malom količinom dodataka (npr. germanijev dioksid, fosforov pentoksid) kako bi se povećao njegov indeks loma (n1). Za komunikacijska vlakna, promjer jezgre je 5~10 μm (jedno-modno vlakno) ili 50~80 μm (više-modno vlakno).
Oblaganje: Okružuje jezgru (promjer ~125 μm), sastoji se od silicijevog dioksida visoke -čistoće s malom količinom dodataka (npr. bor trioksida), s namjerom da smanji svoj indeks loma (n2), nešto niži od jezgre). Obloga može biti jedno-slojna ili više-slojna.
Premazivanje: Krajnji vanjski sloj (od akrilata, silikonske gume ili najlona), koji služi zaštitnoj funkciji. Uključuje primarni premaz i sekundarni premaz (omot). Nakon premazivanja, vanjski promjer vlakna je približno 1,5 cm.
2. Klasifikacija optičkih vlakana
Postoje 4 glavne metode klasifikacije za optička vlakna; također se mogu klasificirati prema sastavu (npr. vlakna silicija, vlakna koja sadrže fluor -, plastična vlakna itd.).
(1) Klasifikacija prema profilu indeksa loma poprečnog-presjeka vlakna
Podijeljen naStep Index Fiber (SIF)iVlakna stupnjevanog indeksa (GIF).
Step Index Fiber: Indeksi loma jezgre i ovojnice su ujednačeni (označeni kao \\(n_1\\) i \\(n_2\\), respektivno), s postupnom promjenom na sučelju između jezgre i ovojnice. Profil indeksa loma izražava se kao:
Ovo je bila rana struktura vlakana, postupno zamijenjena vlaknima s stupnjevanim indeksom u više-modnim vlaknima, ali je ponovno privukla pozornost kao glavna struktura u jedno-modnim vlaknima.
Vlakna s stupnjevanim indeksom: Indeks loma na osi jezgre (n1) je najveći, postupno se smanjuje duž radijalnog smjera (prema paraboličnom zakonu) i pada na indeks loma omotača (n2) na sučelju omotača-jezgre; indeks loma obloge je ujednačen (n2)
Profil indeksa loma se izražava kao:
Gdje je: g eksponent profila indeksa loma; (a1) radijus jezgre; (Delta) je relativna razlika indeksa loma
Značajka: Smanjuje modalnu disperziju u više-modnim vlaknima i povećava kapacitet prijenosa.
(2) Klasifikacija prema broju načina širenja
Podijeljen naViše{0}}modna vlakna (MMF)iJednomodno vlakno (SMF).
Više{0}}modno vlakno: Za danu radnu valnu duljinu postoji više načina prijenosa u vlaknu. Profil indeksa loma poprečnog-presjeka može biti ujednačen (stepen-indeks više-mod) ili ne-uniforman (stupnjevan-indeks više-mod). Značajke: Loše karakteristike prijenosa, uska propusnost, mali kapacitet prijenosa.
Jednomodno vlakno: Za danu radnu valnu duljinu, samo jedan način prijenosa (osnovni način) postoji u vlaknu, bez intermodalne razlike u kašnjenju. Značajke: Propusnost mnogo veća od one kod više-modnih vlakana, pogodna za-brzi prijenos.
(3) Klasifikacija prema radnoj valnoj duljini
Podijeljen naVlakna kratke-valne duljineiVlakna dugih-valnih duljina.
Vlakna kratke-valne duljine: Valna duljina 0,6~0,9 μm (tipična vrijednost 0,85 μm), rani proizvod, sada se rijetko koristi.
Vlakna dugih-valnih duljina: Valna duljina 1,0~2,0μm (tipične vrijednosti 1,31μm, 1,55μm). U ovom pojasu, vlakna od silicijevog dioksida imaju nisko prigušenje i malu disperziju materijala. Značajke: nisko prigušenje, široka propusnost, pogodna za-komunikacije velikog-kapaciteta.
(4) Klasifikacija prema vrsti omotača
Podijeljen naČvrsta-puferirana vlaknaiLabava-cijevna vlakna.
Čvrsta-puferirana vlakna: Sekundarni i tercijarni premazi čvrsto su povezani s primarnim premazom, jezgrom i oblogom. Nedostatak: temperaturne karakteristike pogoršavaju se nakon obloge (materijal obloge ima visok koeficijent ekspanzije; skupljanje na niskim-temperaturama uzrokuje mikrosavijanje vlakana, povećavajući prigušenje).
Labava-cijevna vlakna: Pre-obloženo vlakno labavo je smješteno u plastičnu cijev, bez sekundarnog ili tercijarnog premaza. Prednosti: Jednostavan proizvodni proces; bolje prigušivanje-temperaturnih karakteristika i mehaničkih svojstava od tijesnih-puferiranih vlakana, koja se sve više koriste.