Πρόοδος στις πλαστικές οπτικές ίνες χαμηλών απωλειών και υψηλού εύρους ζώνης

ΒΑΣΙΚΗ ΕΝΝΟΙΑ ΚΑΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ ΟΠΤΙΚΩΝ ΙΝΩΝ

Η αρχή της διάδοσης του φωτός μέσω των POF είναι η ίδια με αυτή των GOF. Τα POF αποτελούνται βασικά από δύο ομοαξονικά στρώματα: τον πυρήνα και την επένδυση. Ο πυρήνας είναι το εσωτερικό μέρος της ίνας που οδηγεί το φως, ενώ η επένδυση περιβάλλει πλήρως τον πυρήνα. Ο δείκτης διάθλασης του πυρήνα είναι ελαφρώς υψηλότερος από αυτόν της επένδυσης. Ως εκ τούτου, όταν η γωνία πρόσπτωσης του φωτός που εισέρχεται στον πυρήνα είναι μεγαλύτερη από την κρίσιμη γωνία, η είσοδος περιορίζεται στην περιοχή του πυρήνα λόγω της συνολικής εσωτερικής ανάκλασης στη διεπαφή μεταξύ των διαφορετικών διηλεκτρικών υλικών που αποτελούν κάθε στρώμα. Αν και αυτή η απλή ιδέα είναι μια χρήσιμη προσέγγιση της καθοδήγησης φωτός σε πολλά είδη ινών, δεν παρέχει πλήρη εξήγηση. Το φως είναι πραγματικά ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα με συχνότητα στην οπτική περιοχή. Μια οπτική ίνα καθοδηγεί τα κύματα σε διαφορετικά μοτίβα που ονομάζονται τρόποι, τα οποία περιγράφουν την κατανομή της φωτεινής ενέργειας σε όλο τον κυματοδηγό. Οι κοινώς χρησιμοποιούμενες οπτικές ίνες μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες με βάση τις ιδιότητές τους: μονοτροπικές και πολύτροπες ίνες. Οι ίνες μονής λειτουργίας είναι ίνες βηματικού δείκτη (SI), ενώ οι πολύτροπες ίνες μπορούν να χωριστούν σε ίνες SI και σε ίνες διαβαθμισμένου δείκτη (GI). Τα SI και GI αναφέρονται σε μοτίβα διακύμανσης του δείκτη διάθλασης με την ακτινική απόσταση από τον άξονα της ίνας. Το σχήμα 1 δείχνει σχηματικά αυτούς τους τρεις τύπους ινών: (α) την ίνα μονής λειτουργίας, (β) την πολύτροπη ίνα SI και (γ) την πολύτροπη ίνα GI.

Επί του παρόντος, τα περισσότερα GOF κατασκευάζονται με δομές μονής λειτουργίας και χρησιμοποιούνται συνήθως σε εφαρμογές μεγάλων αποστάσεων, όπως δίκτυα πυρήνα και μητροπολιτικά. Όσον αφορά την απώλεια σύζευξης, ο μικρός πυρήνας των ινών μονής λειτουργίας είναι ένα σοβαρό μειονέκτημα. Όσο μικρότερη είναι η διάμετρος του πυρήνα, τόσο πιο δύσκολο είναι να συνδεθεί το φως στην ίνα. Ως εκ τούτου, οι πολυτροπικές ίνες GI μελετήθηκαν επίσης εκτενώς12-15 και αναπτύχθηκαν σε ορισμένες τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές μέχρι τα μέσα-1980. Ωστόσο, καθώς τα GOF μονής λειτουργίας ήταν πολύ ανώτερα τόσο σε εξασθένηση όσο και σε εύρος ζώνης, σταδιακά μετατοπίστηκαν σε εφαρμογές μικρού μήκους όπως τα δίκτυα περιοχών αποθήκευσης. Η σύζευξη φωτός σε μια ίνα μονής λειτουργίας απαιτεί αναπόφευκτα πολύ πιο αυστηρές ανοχές από ό,τι στους μεγαλύτερους πυρήνες μιας ίνας πολλαπλών λειτουργιών. Ωστόσο, επιτεύχθηκαν τέτοιες αυστηρότερες ανοχές. Σήμερα, το single-mode GOF έχει γίνει η τυπική επιλογή για σχεδόν όλα τα είδη τηλεπικοινωνιών που περιλαμβάνουν υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης bit ή εκτείνονται σε αποστάσεις μεγαλύτερες από μερικά χιλιόμετρα

Από την άλλη πλευρά, τα POF έχουν προσελκύσει την προσοχή ως βέλτιστοι υποψήφιοι για δίκτυα μικρής απόστασης, όπως τα ενδοκτιριακά δίκτυα.9 Οι οπτικές ίνες πρέπει να μπορούν να συνδέουν διάφορες συσκευές στα επιμέρους δωμάτια ενός κτιρίου. Ως εκ τούτου, πρέπει να είναι εύκαμπτα, να λυγίζονται εύκολα και να συνδέονται σε πολλά σημεία. Αναμενόμενα, το single-mode GOF είναι ακατάλληλο για αυτήν την εφαρμογή δεδομένης της ευθραυστότητας και του μικρού πυρήνα του. Αντίθετα, τα POF μπορούν να μεγεθυνθούν έως ~ 1 mm σε διάμετρο χωρίς να χάσουν την ευελιξία ή την ευκολία ευθυγράμμισης των ινών.

Η ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΩΝ POFs ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗ ΤΗΣ ΕΞΑΣΘΕΝΗΣΗΣ

Επί του παρόντος, τα περισσότερα GOF κατασκευάζονται με δομές μονής λειτουργίας και χρησιμοποιούνται συνήθως σε εφαρμογές μεγάλων αποστάσεων, όπως δίκτυα πυρήνα και μητροπολιτικά. Όσον αφορά την απώλεια σύζευξης, ο μικρός πυρήνας των ινών μονής λειτουργίας είναι ένα σοβαρό μειονέκτημα. Όσο μικρότερη είναι η διάμετρος του πυρήνα, τόσο πιο δύσκολο είναι να συνδεθεί το φως στην ίνα. Ως εκ τούτου, οι πολυτροπικές ίνες GI μελετήθηκαν επίσης εκτενώς12-15 και αναπτύχθηκαν σε ορισμένες τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές μέχρι τα μέσα-1980. Ωστόσο, καθώς τα GOF μονής λειτουργίας ήταν πολύ ανώτερα τόσο σε εξασθένηση όσο και σε εύρος ζώνης, σταδιακά μετατοπίστηκαν σε εφαρμογές μικρού μήκους όπως τα δίκτυα περιοχών αποθήκευσης. Η σύζευξη φωτός σε μια ίνα μονής λειτουργίας απαιτεί αναπόφευκτα πολύ πιο αυστηρές ανοχές από ό,τι στους μεγαλύτερους πυρήνες μιας ίνας πολλαπλών λειτουργιών. Ωστόσο, επιτεύχθηκαν τέτοιες αυστηρότερες ανοχές. Σήμερα, το single-mode GOF έχει γίνει η τυπική επιλογή για σχεδόν όλα τα είδη τηλεπικοινωνιών που περιλαμβάνουν υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης bit ή εκτείνονται σε αποστάσεις μεγαλύτερες από μερικά χιλιόμετρα.

Η εταιρεία μας είναι μια επιχείρηση υψηλής τεχνολογίας που ειδικεύεται στην έρευνα, ανάπτυξη, παραγωγή και πωλήσεις μιας σειράς προϊόντων εφαρμογής οπτικών ινών, όπως πλαστική οπτική ίνα, καλώδιο οπτικών ινών, ήχος οπτικών ινών, καλώδιο οπτικών ινών, φωτισμός οπτικών ινών, μετάδοση οπτικών ινών, έλεγχος οπτικών ινών και ούτω καθεξής. Καλώς ήρθατε να ρωτήσετε!