光纤, 单模和多模光纤
光纤, 单模和多模光纤.
光纤导体是电磁辐射的光波 (模) 从他们的墙壁和核心运动中反映出来 (干).
光纤:
现代技术的发展和对光波特性的研究使人们可以创造出质的新环境， 光学的 辐射. 导游 她的钢制波导具有圆形横截面且直径异常小, 仅等于几纳米 (几乎像人类的头发). 这些透明的细线称为光纤, 那就是现在传送的, 现代通信网络中的大多数信息.
与光纤不同, 光纤 导体是电磁辐射光波 (模) 从他们的墙壁和核心运动中反映出来 (干). 由于巨大的带宽和数据移动速度, 每年，产品在经济的许多领域得到广泛应用. 它们用于改善沟通渠道, 提高处理能力, 解决能源和医疗行业的问题, 在军事上的应用.
光纤 通讯线 (福克) 取代传统 “双绞线” 在不同复杂程度的最重要的电信网络中. 由于倍数而产生的光的传播 波 壳体内表面的多次反射. 由于折射率差异小 (关于 1%) 芯在不同角度反射的波的角度, 不要超出光纤的边界并在其中移动, 使您可以快速传输数据. 根据从日本专家那里获得的数据进行研究, 它可以达到 255 bps, 即使距离超过 1000 公里.
光纤的进步:
波浪的运动 光纤是 在十九世纪末研究, 但是仍然缺少必要的技术. 第一个传输语音信号的光学电话系统早在美国就获得了专利 1934, 但是在距离光纤入口几米后，波已经被衰减了. 改变局势只能在 1970, 当发现 材料, 确保足够低的损失 (17 分贝/公里), 在接下来的两年中，他的工作已经 4 仅生产二手石英玻璃时的dB / km, 但随后它开始添加forcincinnati, 铝和硫族化物材料, 折射率接近 1.5.
现在对塑料进行了优化和优化 光纤 带有核心和polimetilmetakrilata vtorpolimermash外壳. 它们中的预期衰减比现有衰减低另一个数量级. 也, 为了改善技术指标，人们开始使用不圆和同心纤维, 他们可能的曲折和扭伤, 开始选择轮廓的最佳结构的过程. 不同的制造商已经对它进行了大量修改 纤维, 因此，对于正确的选择，了解其内部结构和分类非常重要.
光纤的结构与设计:
尽管在制造物品时制造光纤的现有技术种类繁多，但可以分配三个主要阶段. 第一种创建具有所需轮廓和折射率的条状的坯料. 一秒钟，它伸展并变成保护壳. 在第三 (如果有必要) 在纤维上施加增强和保护作用 涂层 (缓冲). 为了在制造过程中获得光纤中的目标折射率，可以添加各种添加剂: 钛, 磷, 锗, 硼, 等等.
给定内芯和外壳的几何尺寸, 以及它们之间的距离, 接收的光导体可以是单模的 (仅传达一种主要模式) 和多模式 (移动多种空间模式). 电信用光纤分为以下几类:
–石英单模;
–石英多模;
–塑料和聚合物 (POF);
–聚合物壳中的石英 (HCS).
在单模螺纹中，弯曲处的损耗很小, 适用于长距离的多模式最佳, 聚合物更具功能性, 石英便宜很多. 当纤维轮廓在中心棒的横截面上具有相同的折射率时, 他踩了. 当折射从核中心到壳层逐渐减小时，其轮廓梯度逐渐减小. 渐变折射率光纤中的折射可能具有抛物线形, 三角形和破碎的结构. 还有其他品种 纤维, 发生频率降低.
在光波移动过程中，光丝被衰减并分散. 该辐射在一定范围内占据电磁频谱 100 纳米– 1 毫米, 但实际上, 信息 在近红外中更频繁地传输 (760-1600 纳米) 并且可见 (380-760 纳米) 范围. 低透明度窗口衰减的区域. 在近红外中，三个: 850, 1310 和 1550 纳米. 对于每种类型的纤维，它们可能略有不同, 但是在它们中，传输信息信号是最佳的.
在工程网络中用作光量子激光的辐射源, 小距离– LED. 它们的窄聚焦单色相干辐射束产生了宽范围的电磁连续频谱. 作为将光信号转换为电信号的接收器，请使用p-in和雪崩光电二极管. 光学参数 纤维 经过严格认证: 芯单模光纤的直径为9±1 µm, 多模光纤– 50, 62.5, 120, 980 微米, 壳为125±1 490, 1000 微米, 分别.
单模光纤:
单模光纤 提供更稳定的信号和高速数据传输, 但是与多模式光源相比，它们需要更强大，更昂贵的光源. 而且它们的光通道很窄, 这大大增加了安装的复杂性, 而且消除了miodowy方差. 从单模线程, 有三个子类别:
–速度无偏差 (SM, SMF) 是最常见的;
–色散偏移正常 (DS, 数码相机) 在第三个透明窗口的方向上衰减最小的趋势趋于零;
–非零色散偏移的标准 (纽西兰, 新西兰发展局, 新西兰国防军) 经过优化，可以透射多种波长.
多模光纤:
多模光纤 具有最高的性能 转让 短距离数据, 高速，宽带宽. 它, 与单一模式相比, 几乎达到技术极限的地方, 持续改善. 芯线直径大, 提供额外的折射, 色散减少了在具有不同反射角的几种模式传播时发生的失真. 到底, 在上述因素的影响下，这种螺纹中的光脉冲从矩形转换为钟形.
物质特征和操作规则:
光带宽 纤维 取决于衰减 (失利) 和分散. 这些参数的任何减小都可以增加信号强制再生点之间的距离. 损失可以称为自身的内部和外部因素. 首先是芯棒的异质性 (核心) 产品的, 以折射为特征, 材料及其成分杂质的自吸收. 第二次发生在扭曲时, 螺纹翘曲和弯曲.
因此, 技术条件严格规范应用规则, 分组, 和维护. 过度的外部机械冲击会导致微裂纹并破坏外壳的完整性, 这会导致螺纹内部反射不均匀. 监控长丝制造过程中材料的均匀性和杂质的均匀分布也很重要, 能够在不同的频率下谐振.
与...合作 光学的 纤维 对服务人员提出严格要求. 首先是连接器的清洁度和必要连接的质量. 与流行的误解相反, 光纤的最大挑战通常是氢腐蚀. 接触光耦合延迟, 但是后果已经不可逆转, 其中线程失去其属性并完全损坏. 连接不良会使光纤吸收水分，同时成为导致传输信号额外衰减损失的区域.
光纤的优点:
今天, 所有使用纤维的项目都得到了大力发展. 首先, FOL (FOL), 计算机网络, 视频监控和访问控制, 哪里 “光学” 在所有职位上都占主导地位. 他们实际上消除了未经授权的干扰, 线不会燃烧, 不被氧化, 不解散, 在数据传输中提供更高的速度和带宽. 他们不怕干扰，电磁场不受短路影响, 不要向环境中排放任何东西.
光纤的使用:
光纤 用作测量电压的传感器, 温度, 压力等参数. 它们紧凑，不需要额外的支持, 耐高温 (与半导体原型相比). 它们被放置在执行电弧保护的设备上. 基于它们的还有用于地震和声纳设备的水听器, 汽车和航天器用激光陀螺仪.
谢谢 光纤 干涉式传感器正在工作, 控制磁场和电场, 实验室内窥镜. 他们可以安排困难地区的覆盖范围, 将太阳光和人造光引导到所需位置. 最后, 纤维有助于在不同光谱区域形成图像. 在这个原则上, 发达的现代武器, 帮助创建目标假人，甚至达到航空母舰的大小，并扰乱雷达监视.
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