Kas teate optilise kiu põhimõtet ja tüüpi?

Optiliste kiudude tüübid:

Optilisi kiude on mitut tüüpi ning vajalikud funktsioonid ja jõudlus varieeruvad olenevalt kasutusest. Kuid kaabli- ja sidekiudoptika puhul on disaini- ja tootmispõhimõtted põhimõtteliselt samad, näiteks:

① väike kahjum;

② Sellel on teatud ribalaius ja väike dispersioon;

③ lihtne juhtmestik;

(4) lihtne moodustada seeriat;

(5) kõrge töökindlus;

⑥ tootmine on lihtne;

⑦ Odav ja nii edasi.

Optiliste kiudude klassifikatsioon võetakse peamiselt kokku töölainepikkuse, murdumisnäitaja jaotuse, edastusrežiimi, toorainete ja tootmismeetodite põhjal.Siin on mõned näited erinevatest klassifikatsioonidest.

(1) Töölainepikkus: ultraviolettkiud, vaatluskiud, lähiinfrapunakiud, infrapunakiud (0,85 μm, 1,3 μm, 1,55 μm).

(2) murdumisnäitaja jaotus: astmeline (SI) kiud, astmeline kiud, gradient (GI) kiud, muu (nt kolmnurk, W, nõgus jne).

(3) Edastusrežiim: ühemoodiline kiud (sh polariseeritud hoidekiud, polariseerimata hoidekiud), mitmemoodiline kiud.

(4) Toormaterjalid: kvartskiud, mitmekomponendiline klaaskiud, plastkiud, komposiitkiud (nagu plastkate, vedelkiudsüdamik jne), infrapunamaterjalid jne. Kattematerjali võib jagada ka anorgaanilisteks materjalideks ( süsinik jne), metallmaterjalid (vask, nikkel jne) ja plast.

(5) Tootmismeetod: eelvormimine hõlmab aurufaasi aksiaalset sadestamist (VAD), keemilist aurufaasis sadestamist (CVD) jne ning tõmbamismeetod hõlmab varda torus ja topelttiigli meetodit.

Kvartskiud

Silica Fiber võtab peamise toorainena ränidioksiidi (SiO2) ja kontrollib südamiku ja katte murdumisnäitaja jaotust vastavalt erinevatele dopingukogustele. Madala tarbimise ja lairiba omadustega kvarts- (klaas) seeria optilist kiudu on laialdaselt kasutatud kaabeltelevisioonis ja sidesüsteemides.

Kvartsklaaskiu eeliseks on väike kadu, kui optilise lainepikkus on 1.0-1.7 μm (umbes 1,4 μm), on kadu ainult 1 dB/km ja 1,55 μm madalal ainult 0 .2dB/km.

Fluoriga legeeritud kiud

Legeeritud fluorikiud on üks tüüpilisi kvartsist optilise kiu tooteid. Üldiselt on germaaniumdioksiid (GeO2) lisandiks sidekiu juhtsüdamikus 1,3 μm lainepiirkonnas ja kattekiht on valmistatud SiO2-st. Kuid fluori kiudude südamik, enamiku SiO2 kasutamine ja kattekiht on segatud fluoriga. Kuna Rayleighi hajumise kadu on murdumisnäitaja muutusest põhjustatud hajumise nähtus. Seetõttu loodetakse moodustada dopinguteguri murdumisnäitaja, vähem on parem. Fluoriidi toime seisneb peamiselt SIO2 murdumisnäitaja vähendamises. Seetõttu kasutatakse seda sageli dopingukatteks.

Võrreldes teiste kiudmaterjalidega on kvartskiul lai valguse läbilaskvusspekter ultraviolettvalgusest infrapunavalguseni ning seda saab kasutada lisaks suhtluseesmärkidele ka valguse juhtimiseks ja pildi edastamiseks.

Infrapuna kiud

Optiliseks sideks välja töötatud kvarts-seeria kiu töölainepikkus on vaid 2 μm, kuigi seda kasutatakse lühikeste edastuskauguste jaoks. Sel põhjusel võib see töötada pikema infrapuna lainepikkuse valdkonnas, väljatöötatud kiudu nimetatakse infrapunakiuks. Infrapuna-optilist kiudu kasutatakse peamiselt valgusenergia edastamiseks. Näiteks temperatuuri mõõtmine, termopildi edastamine, laserskalpelliga ravi, soojusenergia töötlemine ja nii edasi, on populaarsuse määr endiselt madal.

Komposiit optiline kiud

Liitkiud on omamoodi mitmekomponentne klaaskiud, mis on valmistatud oksiidide, näiteks naatriumoksiidi (Na2O), booroksiidi (B2O3) ja kaaliumoksiidi (K2O) segamisel SiO2 toorainetes. Mitmekomponentsel klaasil on madalam pehmenemispunkt kui kvartsklaasil ning suur murdumisnäitaja erinevus südamiku ja katte vahel. Fiiberoptilist endoskoopi kasutatakse peamiselt meditsiinilistel operatsioonidel.

Fluoriidi kiud

Fluoride Fiber on valmistatud fluoriidklaasist. Fluoriidkiu esindaja on ZBLAN fiiber, mille tooraineks on tsirkooniumfluoriid (ZrF2), baariumfluoriid (BaF2), lantaanfluoriid (LaF3), alumiiniumfluoriid (AlF3), naatriumfluoriid (NaF) ja muu fluoriid vastavalt teatud osa kombinatsioonist. Optiline ülekanne saavutatakse peamiselt 2–10μm lainepikkusel. Tänu ülimadala kaotusega kiu võimalusele töötatakse välja ZBLAN-kiud kaugsidekiudude teostatavuse huvides. Näiteks võib selle teoreetiline väike kadu ulatuda 10^-2 ~ 10^-3 dB/km 3 μm lainepikkusel, samas kui kvartskiud võib ulatuda 0,15-0,16 dB/Km 1,55 μm juures lainepikkus. ZBLAN-kiudu on raske hajuvuskadu vähendada, seda saab kasutada ainult 2,4–2,7 μm temperatuuritundlikus ja termopildi edastamises ning seda pole laialdaselt kasutatud. Hiljuti töötatakse välja 1,3 μm Praseodüümiga legeeritud kiudvõimendi (PDFA), et kasutada ZBLAN-i kaugedastuseks.

Plastkattega optiline kiud

Plastic Clad Fiber (Plastic Clad Fiber) on valmistatud kõrge puhtusastmega kvartsklaasist kiudude südamikuna ja plastist, mille murdumisnäitaja on kvartsil veidi madalam, näiteks silikageelil, kui kattekihi tüüpi kiud. Võrreldes kvartskiuga on sellel paksu südamiku ja suure arvulise ava (NA) omadused. Seetõttu on seda lihtne LED-valgusallikaga kombineerida ja kadu on väiksem. Seetõttu sobib see väga hästi kohtvõrgu (LAN) ja lähiväljaside jaoks.

Ühemoodiline kiud

Ühemoodiline kiud See viitab kiule, mis suudab töölainepikkusel edastada ainult ühte režiimi. Seda nimetatakse sageli ühemoodiliseks kiuduks (SMF: Single-ModeFiber). Optilist kiudu kasutatakse laialdaselt kaabeltelevisioonis ja optilises sides. Kuna kiudude südamik on väga õhuke (umbes 10 μm) ja murdumisnäitaja on astmeline jaotus, saab normaliseeritud sageduse V parameeter < 2,4, teoreetiliselt saab moodustada ainult ühemoodilise edastuse. Lisaks puudub SMFS-il mitmemoodiline dispersioon, mis mitte ainult ei laienda optilist kiudu rohkemate edastusribadega, vaid põhjustab ka SMFS-i materjali dispersiooni ja struktuurse dispersiooni täiendava tühistamise, mille sünteetilised omadused moodustavad täpselt nulldispersiooni omadused. , laiendades seega edastusriba. Erinevate lisandite ja erinevate tootmismeetodite tõttu on SMFS-e mitut tüüpi. Kasutatud Clad Fiberi puhul on vooder kahekordne ja südamikuga külgnev kattekiht on madalama murdumisnäitajaga kui välimine volditud vooder

Multimode Fiber

Mitmemoodiline kiudoptiline kiud, mille levimisrežiime on vastavalt töölainepikkusele mitu, nimetatakse mitmemoodiliseks kiuduks (MMF: MUlti ModeFiber). Südamiku läbimõõt on 50 μm ja edastusriba laiuses domineerib SMFS-iga võrreldes režiimide hajumine sadade edastusrežiimide tõttu. Ajalooliselt kasutatud kaabeltelevisiooni ja sidesüsteemide lähiside edastamiseks. Alates SMF-kiu ilmumisest näib, et see on moodustanud ajaloolise toote. Praktikas on MMFS-il Lansi ees eelis, kuna neil on suurem südamiku läbimõõt kui SMFS-il ning neid on lihtne LED-ide ja muude valgusallikatega kombineerida. Selle tulemusena on MMFS võitmas uut tähelepanu lähiside valdkonnas. Kui MMFS klassifitseeritakse murdumisnäitaja jaotuse järgi, on neid kahte tüüpi: gradiendi (GI) tüüp ja astme (SI) tüüp. GI-tüüpi murdumisnäitaja on kõrgeim südamiku keskel ja väheneb aeglaselt piki kattekihti. SI-tüüpi valguslaine tõttu peegeldumisprotsessis ja kius edasiliikumisel tekib iga valgustee ajavahe, mille tulemuseks on väljuva valguslaine moonutamine ja suurem värviergastus. Selle tulemusena kitseneb edastusriba ja SI MMF-i rakendamine on väiksem.

Kontaktinfo:

Kui teil on ideid, võtke meiega ühendust. Pole tähtis, kus meie kliendid on ja millised on meie nõudmised, järgime oma eesmärki pakkuda klientidele kõrget kvaliteeti, madalaid hindu ja parimat teenust.