光纤是什么材料 光纤有几种 光纤有什么用

一、光纤是光导纤维的简写,是一种由玻璃或塑料制成的纤维。

二、光纤的分类:

1、按光纤的材料分类

按照光纤的材料,可以将光纤的种类分为石英光纤和全塑光纤。

石英光纤一般是指由掺杂石英芯和掺杂石英包层组成的光纤,目前通信用光纤绝大多数是石英光纤。

全塑光纤是一种通信用新型光纤,尚在研制、试用阶段。目前,全塑光纤适合于较短长度的应用,如室内计算机联网和船舶内的通信等。

2、按光纤剖面折射率分布分类

按照光纤剖面折射率分布的不同,可以将光纤的种类分为阶跃型光纤和渐变型光纤。

3、按传输模式分类

按照光纤传输的模式数量,可以将光纤的种类分为多模光纤和单模光纤。

单模光纤是只能传输一种模式的光纤。单模光纤只能传输基模(最低阶模),不存在模间时延差,具有比多模光纤大得多的带宽,这对于高码速传输是非常重要的。单模光纤的模场直径仅几微米(μm),其带宽一般比渐变型多模光纤的带宽高一两个数量级。因此,它适用于大容量、长距离通信。

4、按照国际标准规定分类(按照ITU-T 建议分类)

为了使光纤具有统一的国际标准,国际电信联盟(ITU-T)制定了统一的光纤标准(G 标准)。按照ITU-T 关于光纤的建议,可以将光纤的种类分为:

G.651 光纤(50/125μm 多模渐变型折射率光纤)

G.652 光纤(非色散位移光纤)

G.653 光纤(色散位移光纤DSF)

G.654 光纤(截止波长位移光纤)

G.655 光纤(非零色散位移光纤)。

为了适应新技术的发展需要,目前G.652 类光纤已进一步分为了G.652A、G.652B、G.652C 三个子类,G.655 类光纤也进一步分为了G.655A、G.655B 两个子类。

按照IEC 标准分类,IEC 标准将光纤的种类分为

A 类多模光纤:

A1a 多模光纤(50/125μm 型多模光纤)

A1b 多模光纤(62.5/125μm 型多模光纤)

A1d 多模光纤(100/140μm 型多模光纤)

B 类单模光纤:

B1.1 对应于G652 光纤,增加了B1.3 光纤以对应于G652C 光纤

B1.2 对应于G654 光纤

B2 光纤对应于G.653 光纤

B4 光纤对应于G.655 光纤

三、光纤的作用

1、通信应用

光导纤维可以用在通信技术里。1979年9月,一条3.3公里的120路光缆通信系统在北京建成,几年后上海、天津、武汉等地也相继铺设了光缆线路,利用光导纤维进行通信。

2、医学应用

光导纤维内窥镜可导入心脏和脑室,测量心脏中的血压、血液中氧的饱和度、体温等。用光导纤维连接的激光手术刀已在临床应用,并可用作光敏法治癌。

3、传感器应用

光导纤维可以把阳光送到各个角落,还可以进行机械加工。计算机、机器人、汽车配电盘等也已成功地用光导纤维传输光源或图像。如与敏感元件组合或利用本身的特性,则可以做成各种传感器,测量压力、流量、温度、位移、光泽和颜色等。在能量传输和信息传输方面也获得广泛的应用。

4、艺术应用

由于光纤的良好的物理特性,光纤照明和LED照明已越来越成为艺术装修美化的用途。

5、光纤收发器

光纤收发器是一种将短距离的双绞线电信号和长距离的光信号进行互换的以太网传输媒体转换单元,在很多地方也被称之为光电转换器。

产品一般应用在以太网电缆无法覆盖、必须使用光纤来延长传输距离的实际网络环境中,且通常定位于宽带城域网的接入层应用;同时在帮助把光纤最后一公里线路连接到城域网和更外层的网络上也发挥了巨大的作用。

参考资料来源:百度百科-光纤

光纤材料有以下三种:

(1)高纯度石英玻璃光纤。这种材料损耗低,在波长时,最低达0。47db/km。用锗硅材料作芯子,硼硅材料作包层的多模光纤,损耗最低为0.5db/km和类似的损耗-波谱曲线。采用三元化合材料,可能获得最好的损耗-波谱曲线。

(2)多组分玻璃光纤。通常用更常规的玻璃制成,损耗也很低,如Sodium-borosilica-te玻璃光纤在λ=0.84微米最低损耗为3.4db/km。

(3)塑料光纤。它与石英光纤相比具有重量轻,成本低,柔软性好,加工方便等特点,但损耗在r=0.63微米到100-200db/km。

拓展资料:

光纤原理:

光纤实际是指由透明材料做成的纤芯和在它周围采用比纤芯的折射率稍低的材料做成的包层,并将射入纤芯的光信号,经包层界面反射,使光信号在纤芯中传播前进的媒体。一般是由纤芯、包层和涂敷层构成的多层介质结构的对称圆柱体。

光纤有两项主要特性:即损耗和色散。

光纤每单位长度的损耗或者衰减(dB/km),关系到光纤通信系统传输距离的长短和中继站间隔的距离的选择。

光纤的色散反应时延畸变或脉冲展宽,对于数字信号传输尤为重要。每单位长度的脉冲展宽(ns/km),影响到一定传输距离和信息传输容量。

光纤的结构:

纤芯材料的主体是二氧化硅,里面掺极微量的其他材料,例如二氧化锗、五氧化二磷等。掺杂的作用是提高材料的光折射率。纤芯直径约5~~75μm。

光纤外面有包层,包层有一层、二层(内包层、外包层)或多层(称为多层结构),但是总直径在100~200μm上下。包层的材料一般用纯二氧化硅,也有掺极微量的三氧化二硼,最新的方法是掺微量的氟,就是在纯二氧化硅里掺极少量的四氟化硅。掺杂的作用是降低材料的光折射率。 这样,光纤纤芯的折射率略高于包层的折射率。两者席位的区别,保证光主要限制在纤芯里进行传输。

包层外面还要涂一种涂料,可用硅铜或丙烯酸盐。涂料的作用是保护光纤不受外来的损害,增加光纤的机械强度。

光纤的最外层是套层,它是一种塑料管,也是起保护作用的,不同颜色的塑料管还可以用来区别各条光纤。

参考资料:

百度百科:光纤

目前光纤通讯材料主要用高透明度的二氧化硅材料,可用化学蒸汽沉积法(CVD)制成纯二氧化硅。近年来还有新的光纤材料,如ZrF4、LaF3和BaF2二元混合体的氟玻璃,其性能优于二氧化硅,光损失更小,上万公里光信号传输不需要任何中继站。


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