光纖的那些事(一)
今天,我們就來聊一聊光纖的那些事。
光纖是光導(dǎo)纖維的簡稱,其核心部分由圓柱形玻璃纖芯和包層構(gòu)成,最外層是一種彈性耐磨的護(hù)套保護(hù)層。纖芯的粗細(xì)、纖芯的折射率n1和包層的折射率n2,對光纖的傳光特性有決定性的影響。根據(jù)Snell定律,當(dāng)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時,傳播方向會發(fā)生改變,且滿足下式:
光纖結(jié)構(gòu)
小身體,大能量
一根小小的光纖,不僅包含了多種結(jié)構(gòu)和種類,還有更多值得探索的知識。
數(shù)值孔徑NA
光纖的數(shù)值孔徑NA是表示光纖收光能力的一個物理量,決定了光纖可接收或發(fā)射角度的大小范圍。
其中n為光在空氣中的折射率,αmax為收光角的半角,n1為纖芯的折射率,n2為包層的折射率。
海洋光學(xué)大多數(shù)光纖的數(shù)值孔徑NA都為0.22(如下表所示),若光纖處于真空或空氣中,光纖的發(fā)散半角即全反射角為αmax=12.7°(全角大約25.4°)。
波段范圍
不同的波段范圍對應(yīng)不同的纖芯材料,海洋光學(xué)的光纖波段可覆蓋總范圍為180-6000 nm。下圖為海洋光學(xué)光纖及適用波段范圍對照表。
外包材
外包材對光纖主要起保護(hù)作用,在實(shí)際應(yīng)用中,我們需要根據(jù)不同的測試環(huán)境來選擇不同的光纖外包材料。海洋光學(xué)光纖外包材有硅膠、PVC、不銹鋼等材質(zhì)可定制選擇。
彎曲半徑
光纖的彎曲半徑分為動態(tài)彎曲半徑與靜態(tài)彎曲半徑。海洋光學(xué)的光纖動態(tài)彎曲半徑一般不得小于外徑的200倍。靜態(tài)彎曲半徑一般不得小于外徑的400倍。
LTBR(靜態(tài)彎曲半徑):存放條件下的最小彎曲半徑
STBR(動態(tài)彎曲半徑):使用或者操作時的最小彎曲半徑
分叉光纖
海洋光學(xué)分叉光纖有Splitter及BIF兩款。Splitter分叉光纖由三根光纖組成一邊兩根光纖,一邊一根光纖,中間由耦合器連接。BIF光纖由兩根光纖組成。公共端為兩根光線并列的光纖,另一端是兩根光纖分為兩路,兩輸出端的光纖長度可一致也可不一致。
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