光纖光導

光纖光導

微細的光纖封裝在塑膠護套中,使得它能夠彎曲而不至於斷裂。通常,光纖的一端的發射裝置使用發光二極體(light emitting diode,LED)或一束雷射將光脈衝傳送至光纖,光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈衝。 在日常生活中,由於光在光導纖維的傳導損耗比電在電線傳導的損耗低得多,光纖被用作長距離的信息傳遞。

基本簡介

通常光纖與光纜兩個名詞會被混淆.多數光纖在使用前必須由幾層保護結構包覆,包覆後的纜線即被稱為光纜.光纖外層的保護結構可防止周圍環境對光纖的傷害,如水,火,電擊等.光纜分為:光纖,緩衝層及披覆.光纖和同軸電纜相似,只是沒有網狀禁止層。中心是光傳播的玻璃芯。

在多模光纖中,芯的直徑是15μm~50μm, 大致與人的頭髮的粗細相當。而單模光纖芯的直徑為8μm~10μm。芯外面包圍著一層折射率比芯低的玻璃封套, 以使光線保持在芯內。再外面的是一層薄的塑膠外套,用來保護封套。光纖通常被紮成束,外面有外殼保護。 纖芯通常是由石英玻璃製成的橫截面積很小的雙層同心圓柱體,它質地脆,易斷裂,因此需要外加一保護層。

光纖的種類

光纖有許多種類,適用於不同領域。如:石英光纖、摻氟光纖、紅外光纖、複合光纖、氟化物光纖、氯化物光纖、塑包光纖、塑膠光纖、單模光纖、多模光纖、色散位移光纖、色散平坦光纖、色散補償光纖、偏振保持光纖、雙折射光纖、抗惡環境光纖、密封塗層光纖、碳塗層光纖、金屬塗層光纖、摻稀土光纖、喇曼光纖、偏心光纖、發光光纖、多芯光纖、空心光纖、高分子光導纖維、保偏光纖等等。

光纖的衰減

造成光纖衰減的主要因素有:本徵,彎曲,擠壓,雜質,不均勻和對接等。

本徵:是光纖的固有損耗,包括:瑞利散射,固有吸收等。

彎曲:光纖彎曲時部分光纖內的光會因散射而損失掉,造成的損耗。

擠壓:光纖受到擠壓時產生微小的彎曲而造成的損耗。

雜質:光纖內雜質吸收和散射在光纖中傳播的光,造成的損失。

不均勻:光纖材料的折射率不均勻造成的損耗。

對接:光纖對接時產生的損耗,如:不同軸(單模光纖同軸度要求小於0.8μm),端面與軸心不垂直,端面不平,對接心徑不匹配和熔接質量差等。

光纖傳輸優點

1、頻頻寬

2.損耗低

3.重量輕

4.抗干擾能力強

5.保真度高

6.工作性能可靠

7.成本不斷下降

生產方法

管棒法

雙坩堝法

分子填充法

太空融拉法

光纖系統的運用

高分子光導纖維開發之初,僅用於汽車照明燈的控制和裝飾。現在主要用於醫學、裝飾、汽車、船舶等方面,以顯示元件為主。在通信和圖像傳輸方面,高分子光導纖維的套用日益增多,工業上用於光導向器、顯示盤、標識、開關類照明調節、光學感測器等。

通信套用

光導纖維可以用在通信技術里。1979年9月,一條3.3公里的120路光纜通信系統在北京建成,幾年後上海、天津、武漢等地也相繼鋪設了光纜線路,利用光導纖維進行通信。多模光導纖維做成的光纜可用於通信,它的傳導性能良好,傳輸信息容量大,一條通路可同時容納數十人通話。可以同時傳送數十套電視節目,供自由選看。

醫學套用

光導纖維內窺鏡可導入心臟和腦室,測量心臟中的血壓、血液中氧的飽和度、體溫等。用光導纖維連線的雷射手術刀已在臨床套用,並可用作光敏法治癌。另外,利用光導纖維製成的內窺鏡,可以幫助醫生檢查胃、食道、十二指腸等的疾病。光導纖維胃鏡是由上千根玻璃纖維組成的軟管,它有輸送光線、傳導圖像的本領,又有柔軟、靈活,可以任意彎曲等優點,可以通過食道插入胃裡。光導纖維把胃裡的圖像傳出來,醫生就可以窺見胃裡的情形,然後根據情況進行診斷和治療。

感測器套用

光導纖維可以把陽光送到各個角落,還可以進行機械加工。計算機、機器人、汽車配電盤等也已成功地用光導纖維傳輸光源或圖像。如與敏感元件組合或利用本身的特性,則可以做成各種感測器,測量壓力、流量、溫度、位移、光澤和顏色等。在能量傳輸和信息傳輸方面也獲得廣泛的套用。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們