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光纖的原理與種類
光纖的原理與種類
更新时间:2024-10-08 10:34:15

一、什麼是光纖

光纖是由透明度極高的玻璃纖維和包裹它的材料組成的

光纖是光導纖維的簡稱,是由一組光導纖維組成的用于傳播光束的細小而柔軟的傳輸介質

光纖的原理與種類(光纖是這樣制造的)1

光纖的構造一般由塗覆層,包層,纖芯組成。

光纖的原理與種類(光纖是這樣制造的)2

它是用石英玻璃或特别塑料拉成的柔軟細絲,直徑在幾個μm(光波波長的幾倍)到120μm。就像水流過管子一樣,光能沿着這種細絲在内部傳輸。

光纖的原理與種類(光纖是這樣制造的)3

正是這根小小的玻璃絲,今天徹底改變了人類的生活。毫不誇張的講,光纖通信是人類史上一次超越時間和空間的奇迹,從蒸汽機的發明,到輪船、火車,人類從來沒有如此拉近過時空距離。


二、光纖的原理

它的原理就是光的全反射

當光線以合适的角度進入玻璃纖維時折射光線消失光線全部反射

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按幾何光學的全反射原理,光纖就被束縛在纖芯中進行傳輸了。

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三、光纖的制造

通信光纖的制造分為制棒和拉絲兩道工序,當然最後還要進行測試

先熔制出一根合适的玻璃棒,為使光纖的纖芯折射率,比包層折射率高,首先在制備纖芯玻璃棒時,要均勻地摻入少量比石英折射率高的材料(如鍺)。

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拉絲塔和光纖初始降落點

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光纖拉絲塔組成

接着在制備包層玻璃時,再均勻地摻入量比石英折射率低的材料(如硼)。這就制成了拉制光纖的原始玻璃棒,通常把它叫做光纖預制棒。

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把預制棒放人高溫(約2000℃)拉絲爐巾加溫軟化,拉制成線徑很細的玻璃絲,同時在玻璃絲外增加一層高分子材料塗覆層,以便增強玻璃絲的柔韌性和機械強度。

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抽絲過程再簡單了解一下:

問題來了:兩根光纖如何接在一起呢?

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其實是兩種方式:光纖冷接和光纖熔接。

光纖的熔接:需要使用熔接機、光纖切刀将兩根光纖接起來,不需要其它輔助材料。

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接不好就會有以下幾種情況:

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光纖冷接:不需要太多設備,光纖切刀即可。但每個接點需要一個快速連接器(可以說是未來的主流操作)。

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光纖适配器↓↓

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看似簡單,光纖熔接這種活,一般大老粗幹不了。

來源:直觀學機械學

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