按光纤的组成材料分类

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1、按光纤的组成材料分类按光纤的组成材料可分为:石英玻璃光纤(主要材料为SiO2)、复合光纤(主 要材料为SiO2、Na2O和CaO等氧化物)、硅酸盐光纤、氟化物光纤、塑包光纤、 全塑光纤、液芯光纤、测光光纤、尾光光纤、工业光纤等。 光通信中主要用石英 光纤,以后所说的光纤也主要是指石英光纤。( 1)石英玻璃光纤石英玻璃光纤是一种以高折射率的纯石英玻璃(SiO2)材料为芯,以低折射率的有机或无机材料为包皮的光学纤维。 由于石英玻璃光纤传输波长范围宽 (从 近紫外到近红外,波长从0.382.0卩m),所以石英玻璃光纤适用于紫外到红外 各波长信号及能量的传输。另外,石英玻璃光纤数值孔径大、光纤芯径大、

2、机械 强度高、弯曲性能好和很容易与光源耦合等优点,故在传感、光谱分析、过程控 制及激光传输、激光医疗、测量技术、刑侦,信息传输和照明等领域的应用极为 广泛。尤其是在工业和医学等领域的激光传输中得到了广泛的应用, 这是其他种 类的光纤无法比拟的。( 2)复合光纤复合光纤(CompoundFiber )是在SiO2原料中再适当混合诸如氧化钠(Na2O、 氧化硼(B2O2、氧化钾(K2O2等氧化物的多成分玻璃作成的光纤。其特点是 多成分玻璃比石英的软化点低且纤芯与包层的折射率差很大。 主要用在医疗业务 的光纤内窥镜。( 3)氟化物光纤氟化物光纤( Fluoride Fiber )是由氟化物玻璃作成的

3、光纤。这种光纤原料 又简称ZBLAN(即将氟化铝(ZrF4、氰化钡(BaF2、氟化镧(LaF3)、氟化铝 (A1F2、氰化钠(NaF)等氯化物玻璃原料简化成的缩语)。它主要工作在2 10pm波长的光传输业务。由于ZBLAN具有超低损耗光纤的可能性,正在进行着用于长距离通信光纤的 可行性开发,如其理论上的最低损耗在 3pm波长时可达310dB/km,而石英光 纤在1.55pm时却在0.150.16dB/km之间。目前,ZBLAN光纤由于难于降低散射损耗,只能用在 2.42.7pm的温敏器 和热图像传输,尚未广泛实用。不过最近,为了利用 ZBLAN进行长距离传输,正 在研制 1.3pm 的掺错光纤

4、放大器( PDFA)。(4)塑包光纤塑包光纤( Plastic Clad Fiber )是用高纯度的石英玻璃制作成纤芯,而将 折射率比石英稍低的如硅胶等塑料作为包层的阶跃型光纤。它与石英光纤相比 较,具有纤芯粗、数值孔径(NA高的特点。因此,易与发光二极管LED光源结 合,损耗也较小。所以,非常适用于局域网(LAN和近距离通信。( 5)全塑光纤全塑光纤是将纤芯和包层都用塑料 (聚合物) 制作成的光纤。 早期产品主要 用于装饰和导光照明及近距离光链路的光通信中。 原料主要是有机玻璃 ( PMMA、 聚苯乙稀(PS和聚碳酸酯(PC。损耗受到塑料固有的C-H结合结构制约,一 般每千米可达几十分贝。

5、为了降低损耗很多公司正在开发应用氟索系列塑料。 由 于塑料光纤(Plastic Optical Fiber )的纤芯直径为1 000pm,是单模石英光 纤的 100 倍,接续简单, 而且易于弯曲, 施工容易。 近年来,加上宽带化的进度, 作为渐变型(GI)折射率的多模塑料光纤的发展受到了社会的重视。最近,在汽 车内部LAN中应用较快,未来在家庭LAN中也可能得到应用。( 6)碳涂层光纤 碳涂层光纤是在石英光纤的表面涂敷碳膜的光纤,称为碳涂层光纤(CCF,Carbon Coated Fiber )。其机理是利用碳素的致密膜层, 使光纤表面与外界隔离, 以改善光纤的机械疲劳损耗和氢分子的损耗增加。

6、CCF是密封涂层光纤(HCF的一种。( 7 金属涂层光纤金属涂层光纤( Metal Coated Fiber 是在光纤的表面涂上 Ni、 Cu、 A1 等 金属层的光纤。 它是抗恶环境性光纤之一, 也可作为电子电路的部件用。 早期产 品是在拉丝过程中, 涂上熔解的金属制作而成的。 由于此法因玻璃与金属的膨胀 系数差异太大,会增加弯曲造成损耗,实用率不高。近期,由于在玻璃光纤的表 面采用低损耗的非电解镀膜法,使其性能大有改善。( 8 掺稀土光纤掺稀土光纤是在光纤的纤芯中,掺杂铒( Er 、钕( Nd 、镨( Pr 等稀土族 元素的光纤。 1985年英国的索斯安普顿( Sourthampton 大

7、学的佩思( Payne 等首先发现掺杂稀土元素的光纤( Rare Earth Doped Fiber )有激光振荡和光放 大的现象。现在使用的1.55pm EDFA就是利用掺铒的单模光纤,其利用 1.47pm 的激光进行激励,得到1.55pm光放大信号。另外,掺错的氟化物光纤放大器(PDFA正在开发中。( 9)发光光纤发光光纤是采用含有荧光物质制造的光纤。 它是在受到辐射线、 紫外线等光 波照射时,产生的荧光一部分,可经光纤闭合进行传输的光纤。发光光纤( Luminescent Fiber )可以用于检测辐射线和紫外线,以及进行波长变换,或 用做温度敏感器、化学敏感器。在辐射线的检测中也称做闪光光纤( Scintillation Fiber )。#

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