TopТехнический словарьТипы оптических волокон

Благодаря форме ядра, волокна можно разделить на плоские – среди которых можно выделить полосы и двулучепреломляющие (форма) и цилиндрические.
Принимая во внимание материал, из которого они сделаны, они подразделяются на: стеклянные, с пластика и жидки.
В связи с распределением показателей преломления света n выделяется световолокно радиентное или прыжки.
В свою очередь, в зависимости от качества управляемых режимов, можно выделить следующее: одномодовые и содействующие многим модам.

 

Простейшее волокно плоский состоит из трех слоев, из которых средняя имеет более высокие показатели преломления, чем наружные слои. Распространенные лучи в слое ограничены в одном направлении или в двух -в случае волокнистых полос. Оптические плоские волокна используются, между др. в полупроводниковых лазерах или в системах интегральных схем фотоники.

 

Рис.1. Примеры плоских оптических волокон

 

A — волокнистый слой

B — база

C — покрытие

Оптические волокна цилиндрические круговой симметрии состояи из ядра, окруженного оболочкой более низкого показателя преломнения. Весь имеет покрытие из лака и пластика, что обеспечивает и более высокую механическую плотность и устойчивость к внешним условиям.

 

Рис. 2. Пример цилиндрического оптического волокна

 

A — ядро

B — покрытие

C — лаковая оболочка

D — лаковое покрытие

E — укрепляющая оболочка

F — наружное покрытие

Цилиндрическое оптическое волокно используется везде, где требуется быстрая, без потерь, передача больших объемов данных, главным образом в области телекоммуникации, но и в научно-исследовательском оборудовании и в промышленности.

 

Табл.1. Сопоставление типов оптических волокон в зависимости от конструкции сердечника по отношению к оболочке (NA -числовая апертура, 2а -0 диаметр сердечника)

 
Тип волокнаПрофиль2a [μm] n1(r) 0<r<aПримечания
1без оболочки100 — 10001,45≤const n1≤1,65используется для экспертизы стекла; размер 2a доходит иногда до 1 см
2двухслойный
тип W
110 — 250const
3жидкостный
(liquid core)
50 — 80constкварцовая оболочка
n2=1,4585
n1=1,483
4активизированный выпуклый
(градиентной)
50 — 500n1(r)

0,27≤[NA]≤0,34


5активизированный вогнутый
(градиентной вогнутый)
80 — 100n1(r)a<rm<b
6одномодовый твердый сердечник3 — 10const0,2≤[NA]≤0,3
7одномодовый плотный сердечник30 — 500const0,2≤[NA]≤0,3
8многомодовый50 — 1000const0,02≤[NA]≤0,08

В табл.1 представлена схема систематизации оптических волокон на основе взаимосвязи между ведущим центром (сердечник) и покрывающим (оболочки). Эта систематизация была предложена в 1978 году профессором Б. Пашковским в публикации Оптические волокна.

 

В телекоммуникационных и мультимедиальных приложениях используются обычно только три типы оптических волокон, отличающизся диаметром ядра: 9μm – одномодные и 50μm и 65μm – многомодовые. Наиболее часто используемый диаметр оболочки одинаковый и составляет 125μm.