1. Zgradba optičnih vlaken
Anoptično vlakno(OF) je prozorno dielektrično vlakno, ki se uporablja za vodenje svetlobe. Praktično optično vlakno je sestavljeno iz več plasti prozornega medija, ki je običajno razdeljen na tri plasti:
Jedro: Nahaja se v središču vlakna (premer 5~80 μm), sestavljeno iz -silicijevega dioksida visoke čistosti, dopiranega z majhno količino dopantov (npr. germanijev dioksid, fosforjev pentoksid), da se poveča njegov lomni količnik (n1). Za komunikacijska vlakna je premer jedra 5~10 μm (eno-način vlakna) ali 50~80 μm (več-način vlakna).
Obloge: Obdaja jedro (premer ~125 μm), sestavljeno iz -silicijevega dioksida visoke čistosti z majhno količino dopantov (npr. borovega trioksida), namenjenega zmanjšanju njegovega lomnega količnika (n2), nekoliko nižjega od jedra). Obloga je lahko eno-ali več-slojna.
Premaz: najbolj zunanji sloj (iz akrilata, silikonske gume ali najlona), ki ima zaščitno funkcijo. Vključuje primarni premaz in sekundarni premaz (sojček). Po nanosu je zunanji premer vlakna približno 1,5 cm.
2. Razvrstitev optičnih vlaken
Obstajajo 4 glavne metode razvrščanja optičnih vlaken; lahko jih razvrstimo tudi po sestavi (npr. vlakna silicijevega dioksida, vlakna,-ki vsebujejo fluor, plastična vlakna itd.).
(1) Razvrstitev glede na profil lomnega količnika prečnega-prereza vlakna
Razdeljen naVlakna indeksa stopenj (SIF)inGraded Index Fiber (GIF).
Step Index Fiber: Indeks loma jedra in ovoja sta enakomerna (označena z \\(n_1\\) oziroma \\(n_2\\)) s stopenjsko spremembo na vmesniku med jedrom in ovojom. Profil lomnega količnika je izražen kot:
To je bila zgodnja struktura vlaken, ki so jo postopoma nadomestila vlakna z indeksiranim indeksom v več-modnih vlaknih, vendar je ponovno pridobila pozornost kot glavna struktura v eno-modnih vlaknih.
Vlakna z razvrščenim indeksom: lomni količnik na osi jedra (n1) je največji, postopoma se zmanjšuje vzdolž radialne smeri (po paraboličnem zakonu) in pade na lomni količnik ovoja (n2) na vmesniku-oplašča jedra; lomni količnik obloge je enakomeren (n2)
Profil lomnega količnika je izražen kot:
Kjer je: g eksponent profila lomnega količnika; (a1) polmer jedra; (Delta) je relativna razlika lomnega količnika
Lastnost: Zmanjša modalno razpršenost v več-modnih vlaknih in poveča prenosno zmogljivost.
(2) Razvrstitev po številu načinov širjenja
Razdeljen naVeč{0}}načinovna vlakna (MMF)inEnomodovna vlakna (SMF).
Več-modna vlakna: Za določeno delovno valovno dolžino obstaja v vlaknu več načinov prenosa. Profil lomnega količnika prečnega-prereza je lahko enakomeren (stopen-indeksni več-način) ali ne-enakomeren (stopenjski-indeksni več-način). Lastnosti: slabe značilnosti prenosa, ozka pasovna širina, majhna prenosna zmogljivost.
Enomodovna vlakna: Za določeno delovno valovno dolžino obstaja samo en način prenosa (osnovni način) v vlaknu, brez intermodalne razlike v zakasnitvi. Značilnosti: Pasovna širina je veliko večja od pasovne širine več-modnih vlaken, primerna za-hitrost prenosa.
(3) Razvrstitev po delovni valovni dolžini
Razdeljen naVlakna s kratko{0}}valovno dolžinoinVlakna-dolge valovne dolžine.
Vlakna s kratko{0}}valovno dolžino: Valovna dolžina 0,6~0,9 μm (tipična vrednost 0,85 μm), zgodnji izdelek, ki se zdaj redko uporablja.
Vlakna-dolge valovne dolžine: Valovna dolžina 1,0~2,0 μm (tipične vrednosti 1,31 μm, 1,55 μm). V tem pasu imajo vlakna iz silicijevega dioksida nizko dušenje in majhno disperzijo materiala. Značilnosti: nizko dušenje, široka pasovna širina, primerna za-komunikacije na velike-razdalje, velike-zmogljivosti.
(4) Razvrstitev po vrsti plašča
Razdeljen naTesna-puferska vlaknainOhlapna-cevna vlakna.
Tesna-zaščitna vlakna: Sekundarna in terciarna prevleka sta tesno vezani na primarno prevleko, jedro in oblogo. Slabost: temperaturne značilnosti se poslabšajo po plašču (material plašča ima visok koeficient raztezanja; krčenje pri nizki-temperaturi povzroči mikroupogibanje vlaken, kar poveča dušenje).
Ohlapna-cevna vlakna: Pre-prevlečena vlakna so ohlapno nameščena v plastično cev, brez sekundarne ali terciarne prevleke. Prednosti: Enostaven proizvodni postopek; boljše atenuacijske-temperaturne lastnosti in mehanske lastnosti kot tesna-puferska vlakna, ki se vse bolj uporabljajo.
