红外石英光纤在光通信领域的应用及常见类型特点
在当今的光通信领域,红外石英光纤作为信息传输的关键媒质,其重要性不言而喻。红外石英光纤是一种细且柔软的光传输介质,多数情况下,在投入使用前,需要通过多层保护结构进行包覆,如此包覆后的缆线便是我们熟知的光缆,可见红外石英光纤是光缆的核心组成部分,它在经过一系列构件以及附属保护层的精心保护后,共同构成了完整的光缆系统。
从结构上看,红外石英光纤外层的保护结构具有至关重要的作用,它能够有效抵御周遭环境对红外石英光纤可能造成的各种伤害。光缆主要由红外石英光纤、缓冲层以及披覆组成,与同轴电缆相似,只是红外石英光纤没有网状屏蔽层,其中心是用于光传播的玻璃芯。
红外石英光纤通常会被扎成束,并由外壳进行保护。其纤芯一般是由石英玻璃制成的横截面积极小的双层同心圆柱体,由于质地脆且易断裂,所以必须外加一层保护层。接下来,我们详细了解一下市面上常见的几种红外石英光纤类型及其特点。
红外石英光纤(Silica Fiber)
以二氧化硅(SiO₂)为主要原料,并通过控制不同的掺杂量来精确调节纤芯和包层的折射率分布。石英(玻璃)系列光纤具有低损耗、宽频带的显著优势,这使得它在有线电视和通信系统等领域得到了广泛的应用。例如,景颐光电在其光通信产品中就大量采用了这种红外石英光纤,以确保信号的高效传输。
石英玻璃光导纤维的损耗极低,当光波长处于1.0-1.7μm(约1.4μm附近)时,损耗仅为1dB/km,而在1.55μm处达到最低,仅有0.2dB/km。
塑包光纤(Plastic Clad Fiber)
将高纯度的石英玻璃作为纤芯,而把折射率比石英稍低的如硅胶等塑料用作包层的阶跃型光纤。与红外石英光纤相比,塑包光纤具有纤芯粗、数值孔径(NA)高的特点。这些特性使其易于与发光二极管LED光源相结合,并且损耗也相对较小,因此非常适用于局域网(LAN)和近距离通信等场景。
单模光纤(SMF:Single Mode Fiber)
指在工作波长中仅能传输一个传播模式的光纤,目前在有线电视和光通信领域应用最广。其纤芯直径为10μm级,折射率呈阶跃状分布。当波长在1.3μm时理论传输带宽可达100GHz·km,且通过色散优化可实现超长距离传输。
多模光纤(MMF:Multi Mode Fiber)
以能传播多个模式为特征的光纤类型,纤芯直径为50μm级。多模光纤因模态色散受限,主要用于短距离高速通信场景,例如数据中心布线系统。景颐光电开发的OM4级多模光纤支持40G/100G以太网传输距离达150米。
景颐光电产品技术亮点
设计生产的抗紫外石英光纤具有0.22数值孔径和250-2500nm宽谱响应特性,与微型光谱仪系统兼容性好;中红外硫系玻璃光纤在2-12μm波段实现超低损耗传输,可用于痕量气体检测。
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