Optische Fasern, kurz für optische Fasern, sind lichtleitende Werkzeuge, die das Prinzip der Totalreflexion von Licht in Fasern aus Glas oder Kunststoff verwenden. Die Glasfaser wurde vom ehemaligen Präsidenten der Chinesischen Universität von Hongkong erfunden. Die feine Faser ist in einer Kunststoffhülle eingekapselt, die es ermöglicht, sich zu biegen, ohne zu brechen. Im Allgemeinen sendet eine emittierende Vorrichtung an einem Ende einer optischen Faser einen Lichtimpuls zu einer optischen Faser, die eine Licht emittierende Diode (LED, LED) oder einen Laserstrahl verwendet, und eine Empfangsvorrichtung an dem anderen Ende der optischen Faser verwendet a Erfassungsimpuls für lichtempfindliche Elemente. Im täglichen Leben wird optische Faser als eine Ferninformationsübertragung verwendet, da der Leitungsverlust von Licht auf der optischen Faser viel geringer ist als der Verlust von Elektrizität auf dem elektrischen Draht.
1. Licht ist eine elektromagnetische Welle Sichtbares Licht Teil des Wellenlängenbereichs ist: 390 ~ 760nm (Nano) größer als 760nm Teil des Infrarot-Lichts, weniger als 390nm Teil der Ultraviolett-Licht-Faser-Anwendungen sind :. 850 nm, 1310, 1550 drei. 2. Die Brechung, Reflexion und Totalreflexion von Licht. Da die Lichtausbreitungsgeschwindigkeit in verschiedenen Materialien unterschiedlich ist, treten bei der Lichtemission von einem Material zu einem anderen Lichtbrechung und -reflexion an der Grenzfläche zwischen den beiden Materialien auf. Außerdem ändert sich der Winkel des gebrochenen Lichts mit dem Winkel des einfallenden Lichts. Wenn der Einfallswinkel einen bestimmten Winkel erreicht oder überschreitet, wird das gebrochene Licht verschwinden und das einfallende Licht wird zurückreflektiert. Dies ist die Totalreflexion von Licht. Unterschiedliche Materialien haben unterschiedliche Brechungswinkel für Licht derselben Wellenlänge (das heißt, verschiedene Materialien haben unterschiedliche Lichtbrechungsindizes), und das gleiche Material hat unterschiedliche Brechungswinkel für verschiedene Wellenlängen von Licht. Die optische Faserkommunikation basiert auf den obigen Prinzipien.
1. Faserstruktur:
Faser-bare Fasern werden im Allgemeinen in drei Schichten unterteilt: der zentrale Glaskern mit hohem Brechungsindex (Kerndurchmesser beträgt im Allgemeinen 50 oder 62,5 & mgr; m), die Mitte ist ein Quarzglasmantel mit niedrigem Brechungsindex (der Durchmesser beträgt im Allgemeinen 125 & mgr; m), der äußerste ist die Verstärkung der Harzbeschichtung Boden.
2. Numerische Öffnung:
Das auf die Endfläche der Faser auftreffende Licht kann nicht vollständig von der Faser durchgelassen werden, sondern nur einfallendes Licht innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs. Dieser Winkel wird numerische Apertur der Faser genannt. Die größere numerische Apertur der Faser ist vorteilhaft für die Paarung optischer Fasern. Die numerische Apertur der von verschiedenen Herstellern hergestellten Fasern ist unterschiedlich (AT & T CORNING).
3. Die Art der Faser:
Es gibt viele Arten von optischen Fasern, und abhängig von der Anwendung variieren die erforderlichen Funktionen und die Leistung. Das Prinzip der Konstruktion und Herstellung von optischen Fasern für Kabelfernsehen und Kommunikation ist jedoch grundsätzlich das gleiche wie: 1 geringer Verlust; 2 hat eine gewisse Bandbreite und geringe Dispersion; 3 einfache Verdrahtung; 4 einfach einzurichten; 5 hohe Zuverlässigkeit; 6 Fertigungsvergleich Einfach; 7 billig und so weiter. Die Klassifizierung von optischen Fasern basiert hauptsächlich auf der Arbeitswellenlänge, der Brechungsindexverteilung, dem Übertragungsmodus, den Rohmaterialien und den Herstellungsverfahren. Verschiedene Klassifizierungsbeispiele sind wie folgt.
(1 ) Betriebswellenlängen: UV-Faser, sichtbare Faser, Nahinfrarotfaser, Infrarotfaser (0,85 μm, 1,3 μm, 1,55 μm). (2) Brechungsindexverteilung: Stufen- (SI) -Faser, Nahstufenfaser, Gradientenfaser (GI) und andere (wie dreieckig, W, gedrückt usw.). (3) Übertragungsmodus: Einmodenfaser (einschließlich polarisationserhaltender Faser, nicht polarisationserhaltender Faser), Multimode-Faser. (4) Rohstoffe: Quarzfaser, Mehrkomponenten-Glasfaser, Kunststofffaser, Verbundfaser (wie Kunststoffummantelung, Flüssigfaserkern usw.), Infrarotmaterialien usw. Die Abdeckmaterialien können auch in anorganische Materialien eingeteilt werden ( Kohlenstoff usw.), Metallmaterialien (Kupfer, Nickel usw.) und Kunststoffe. (5) Herstellungsverfahren: Dampfphasen-Axialabscheidung (VAD), chemische Gasphasenabscheidung (CVD) usw., Drahtziehverfahren (Stab-Intube) und Doppeltiegelverfahren.