1. Optisko šķiedru uzbūve
Anoptiskā šķiedra(OF) ir caurspīdīga dielektriska šķiedra, ko izmanto gaismas vadīšanai. Praktiskā optiskā šķiedra sastāv no vairākiem caurspīdīgu datu nesēju slāņiem, kas parasti ir sadalīti trīs slāņos:
Kodols: atrodas šķiedras centrā (diametrs 5–80 μm), sastāv no augstas -tīrības pakāpes silīcija dioksīda, kas leģēts ar nelielu daudzumu dopantu (piemēram, germānija dioksīdu, fosfora pentoksīdu), lai palielinātu tās refrakcijas koeficientu (n1). Sakaru šķiedru serdeņa diametrs ir 5–10 μm (viena-režīmu šķiedra) vai 50–80 μm (vairāk{12}}modu šķiedra).
Apšuvums: ap serdi (diametrs ~125 μm), kas sastāv no augstas -tīrības pakāpes silīcija dioksīda ar nelielu piedevu (piemēram, bora trioksīda) daudzumu, kas paredzēts, lai samazinātu tā laušanas koeficientu (n2), kas ir nedaudz zemāks par serdi. Apšuvums var būt vienslāņa-vai daudzslāņu-.
Pārklājums: Ārējais slānis (izgatavots no akrilāta, silikona gumijas vai neilona), kas pilda aizsargfunkciju. Tas ietver primāro pārklājumu un sekundāro pārklājumu (jaku). Pēc pārklājuma šķiedras ārējais diametrs ir aptuveni 1,5 cm.
2. Optisko šķiedru klasifikācija
Ir 4 galvenās optisko šķiedru klasifikācijas metodes; tās var klasificēt arī pēc sastāva (piemēram, silīcija šķiedras, fluoru saturošas šķiedras, plastmasas šķiedras utt.).
(1) Šķiedru šķērsgriezuma{1}}iedaļas klasifikācija pēc refrakcijas indeksa profila
SadalītsStep Index Fiber (SIF)unGraded Index Fiber (GIF).
Step Index Fiber: serdeņa un apšuvuma laušanas koeficienti ir vienādi (attiecīgi apzīmēti ar \\(n_1\\) un \\(n_2\\) ar pakāpenisku maiņu serdes un apšuvuma saskarnē. Refrakcijas indeksa profilu izsaka šādi:
Tā bija agrīna šķiedru struktūra, ko pakāpeniski aizstāja ar pakāpeniskām indeksa šķiedrām daudzmodu{0}}šķiedrās, taču tā ir atguvusi uzmanību kā galvenā struktūra vienmoda šķiedrās.
Graded Index Fiber: refrakcijas indekss uz serdes ass (n1) ir lielākais, pakāpeniski samazinoties gar radiālo virzienu (sekojot paraboliskajam likumam) un samazinās līdz apvalka laušanas koeficientam (n2) kodola -apšuvuma saskarnē; apšuvuma laušanas koeficients ir vienmērīgs (n2)
Refrakcijas indeksa profilu izsaka šādi:
kur: g ir refrakcijas indeksa profila eksponents; (a1) ir serdes rādiuss; (Delta) ir relatīvā refrakcijas indeksa atšķirība
Iezīme: samazina modālo izkliedi daudzrežīmu šķiedrās un palielina pārraides jaudu.
(2) Klasifikācija pēc pavairošanas veidu skaita
SadalītsMulti{0}}Mode Fiber (MMF)unViena režīma šķiedra (SMF).
Multi{0}}Mode Fiber: noteiktam darbības viļņa garumam šķiedrai ir vairāki pārraides režīmi. Šķērsgriezuma-refrakcijas indeksa profils var būt vienmērīgs (pakāpju-indeksa vairāku-režīms) vai nevienmērīgs (pakāpju-indeksa vairāku-režīms). Iezīmes: sliktas pārraides īpašības, šaurs joslas platums, maza pārraides jauda.
Viena režīma šķiedra: noteiktam darbības viļņa garumam šķiedrā pastāv tikai viens pārraides režīms (pamatrežīms), bez intermodālās aizkaves atšķirības.Funkcijas: joslas platums ir daudz lielāks nekā vairāku-režīmu šķiedrām, piemērots ātrdarbīgai{2}}pārraidei.
(3) Klasifikācija pēc darbības viļņa garuma
SadalītsĪsas{0}}viļņa garuma šķiedrasunGarās{0}}viļņa garuma šķiedras.
Īsas{0}}viļņa garuma šķiedras: Viļņa garums 0,6–0,9 μm (tipiskā vērtība 0,85 μm), agrīns produkts, tagad reti izmantots.
Garās{0}}viļņa garuma šķiedras: Viļņa garums 1,0–2,0 μm (tipiskās vērtības 1,31 μm, 1,55 μm). Šajā joslā silīcija dioksīda šķiedrām ir zems vājināšanās un neliela materiāla izkliede.Īpašības: zems vājināšanās, plašs joslas platums, piemērots lielas-attāluma, lielas{7} jaudas sakariem.
(4) Klasifikācija pēc apvalka veida
SadalītsStingras{0}}buferētas šķiedrasunIrdenas{0}}cauruļu šķiedras.
Stingras{0}}buferētas šķiedras: Sekundārie un terciārie pārklājumi ir cieši saistīti ar primāro pārklājumu, serdi un apšuvumu. Trūkums: pēc apvalka pasliktinās temperatūras raksturlielumi (apvalka materiālam ir augsts izplešanās koeficients; zemas -temperatūras saraušanās izraisa šķiedras mikrolocīšanu, palielinot vājināšanos).
Irdenas{0}}cauruļu šķiedras: iepriekš-pārklātā šķiedra ir brīvi ievietota plastmasas caurulē, bez sekundārā vai terciārā pārklājuma. Priekšrocības: vienkāršs ražošanas process; labāki vājināšanas-temperatūras raksturlielumi un mehāniskās īpašības nekā cieši-buferētām šķiedrām, ko izmanto arvien plašāk.
