光纤有哪些组成部分?

光纤由哪些部件组成?

光纤通常有三个主要组成部分:传输光的纤芯;包层,它以较低的折射率包围核心,并包含光;还有保护内部脆弱纤维的涂层。

光纤组成

核心

它们携带光,是光纤中最小的部件。光纤芯通常由玻璃制成,尽管有些是塑料制成的。核心使用的玻璃是极其纯净的二氧化硅(SiO2),这种材料非常透明,你可以透过它看5英里,就像透过一扇家庭窗户一样。

在制造过程中,使用诸如日耳曼、五氧化二磷或氧化铝等掺杂剂在受控条件下提高折射率。

光纤芯的直径不同,适用于不同的应用。典型的玻璃芯从3.7um到200um不等。在电信领域常用的核心尺寸有9um、50um和62.5um。塑料光纤芯可以比玻璃光纤芯大得多。一个流行的塑料芯尺寸是980um。

包层

包层围绕核心,提供较低的折射率,使光纤工作。它们是光纤的第二层组件。vwin真人娱乐当使用玻璃包层时,包层和核心一起由相同的二氧化硅基材料制成,处于永久熔融状态。制造过程中在核心和包层中加入不同数量的掺杂剂,以保持它们之间的折射率差异约为1%。

典型的芯层在1300nm处折射率为1.49,而包层折射率为1.47。然而,这些数字与波长有关。同一光纤的核心在不同的波长会有不同的折射率。

和核心一样,包层也是按标准直径制造的。最常用的两种直径是125um和140um。125um包层通常支持9um, 50um, 62.5um和85um的核心尺寸。140um的包层通常有100um的核心。

涂层

光纤涂层作为光纤的天然保护成分,受到广泛重视。它可以吸收冲击、划伤、刮伤,甚至是可能损坏包层的湿气。没有涂层的光纤非常脆弱。包层上一个微小的缺口就可能导致光纤弯曲时断裂。这种涂层对于全玻璃纤维来说是必不可少的,没有它就不会出售。

这种涂层只有保护作用。它对光纤的光携带能力没有任何贡献。涂层外径一般为250um或500um。一般情况下,涂层是无色的。然而,在某些应用中,涂层是彩色的,因此可以识别一组光纤中的单个光纤。

光纤上的涂层是根据特定类型的性能或环境而选择的。最常见的涂料类型之一是丙烯酸酯。这种涂层通常分为两层。初级涂层直接涂在包层上。这种涂层是柔软的,当光纤弯曲时为光纤提供缓冲。所述二次涂层比所述初级涂层坚硬,并提供坚硬的外表面。然而,丙烯酸酯的耐温性能有限。典型的丙烯酸酯可在高达125ºC的温度下工作。

硅酮、碳和聚酰亚胺是可能在恶劣环境中使用的光纤上发现的涂层,例如与航空电子设备、航空航天和太空相关的环境。它们也可以用于设计用于采矿或石油和天然气钻探的光纤。

标准

虽然有许多核心和包层尺寸的组合是可能的,但必须有标准来确保这一点vwin真人娱乐光纤连接器并且设备可以进行适当的匹配。这在处理像光纤光学中使用的那些小光纤组件时尤其重要,即使是轻微的失调也会使整个系统无用。vwin真人娱乐

两个组织发布了定义电信行业使用光纤性能的标准;它们是电信行业协会(TIA)和国际电信联盟(ITU)。虽然TIA和国际电联发布了许多关于光纤的标准,但您应该熟悉的关键标准ANSI/TIA-568- c。3, ITU-TG。653.,ITU-TG.655 and ITU-T G.657.

光纤敷设电缆

ANSI / tia - 568 c。3.standard is applicable to premises components of optical fiber. The ITU standards are applicable to单模光纤电缆.以下是对它们的描述:

> ITU-TG。652: Characteristics of a single mode optical fiber and cable

>ITU-T G.655:色散位移单模光纤电缆特性

>ITU-T G.657:非零色散位移单模光纤电缆特性

这些标准包含了定义光纤性能的重要信息,vwin真人娱乐光纤光缆,以及组件等vwin真人娱乐光纤电缆连接器和拼接。

材料

光纤芯和包层作为光纤的组成部分之一,通常采用玻璃材料。但是,如果光纤的性能必须与安装光纤、安装连接器以及确保其受到适当保护不受损坏的成本相平衡,则可能使用其他材料。在许多情况下,纤维必须只运行很短的距离,高质量的全玻璃纤维的好处变得不那么重要,而只是省钱。还有一些情况是,纤维暴露在恶劣的条件下,如振动、极端温度、重复处理或不断移动。为了适应不同的条件、成本因素和性能要求,已经发展出了不同的纤维分类。

按材料分类的主要纤维有

玻璃纤维:它们有玻璃芯和玻璃覆层。当需要高数据速率、长传输距离或两者的组合时,使用它们。玻璃纤维是现有的各种类型中最脆弱的,因此它们必须安装在不会遭受大量滥用的环境中,或者必须用特殊的电缆或外壳来保护它们,以确保它们不被损坏。

玻璃纤维通常用于远程数据、建筑间和办公室间网络应用。

塑料包层二氧化硅(PCS)这些纤维有玻璃芯和塑料包层。芯比全玻璃纤维大;通常为200 μ m,包层厚度为50 μ m。与硅涂层玻璃光纤一样,PCS光纤的塑料涂层通常与围绕塑料包层的热塑料缓冲层一起使用。典型的PCS光纤规格为200/300µm。塑料包层还可以作为玻璃芯的保护层,因此通常在全玻璃纤维上发现的涂层不包括在PCS纤维上。PCS纤维通常用于工业传感应用和医疗/牙科应用。

硬包层二氧化硅(HCS):这些纤维类似于PCS光纤,但它们有一个玻璃芯,包层由硬聚合物或其他材料制成,通常比其他包层材料更坚固。硬包层二氧化硅纤维通常用于主要考虑坚固性的场所,如制造业、工厂自动化和其他冲击和振动会使标准玻璃纤维不可靠的领域。HCS光纤通常比玻璃光纤大得多。一个非常流行的尺寸是200/230微米。

塑料光纤:这些纤维有塑料芯和塑料包层。它们具有低成本、坚固耐用和易于使用的特点,通常安装在不需要高带宽和长传输距离的地方。虽然塑料纤维不适合长距离的高性能传输,但它们仍然可以在不到100米的距离内以有用的数据速率传输信号。一个非常流行的尺寸是980/1000微米。塑料纤维通常设计用于650nm范围内的可见波长。塑料纤维的一些典型应用领域包括家庭娱乐系统、汽车和制造控制系统。它们也可用于计算机和外围设备之间的连接以及医疗设备。

大芯塑料光纤的优点

玻璃光纤的高带宽和远距离传输能力很容易让人兴奋。它明显优于其他任何媒体。然而,许多应用程序不需要在很远的距离上使用高带宽。光纤在家里有很多应用。你可能已经有了一个使用塑料光纤的家庭娱乐系统,或者你可能拥有一辆使用塑料光纤连接音频设备或DVD变换器的汽车。这些应用都不需要长距离的高带宽。这些应用是大芯塑料光纤的理想选择。塑料光纤通常设计为在650nm范围内的可见波长工作。能够看到光,因为它发出光纤有一个显著的优势;不需要昂贵的测试设备。 A power meter is needed to measure the light exiting a glass optical fiber operating in the infrared range. Power meters can cost more than your home entertainment system.

总结

在简单介绍了光纤的组成之后,我们还分析了光纤的优点。与小的玻璃纤维相比,塑料光纤的大芯还有另一个优点:它很容易与另一根光纤或光源或探测器对齐。想象一下,把两根头发对齐,让它们的末端接触并完全居中。现在想象一下用两个未煮熟的意大利面做同样的事情。

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