1. Struktura optičkih vlakana
Anoptičko vlakno(OF) je prozirno dielektrično vlakno koje se koristi za vođenje svjetlosti. Praktično optičko vlakno sastoji se od više slojeva prozirnog medija, općenito podijeljenih u tri sloja:
Core: Nalazi se u centru vlakna (prečnik 5~80μm), sastoji se od silicijum dioksida visoke - čistoće, dopiranog malom količinom dodataka (npr. germanijum dioksid, fosfor pentoksid) radi povećanja indeksa prelamanja (n1). Za komunikacijska vlakna, promjer jezgra je 5~10 μm (jednomodno vlakno) ili 50~80 μm (multi-modno vlakno).
Oblaganje: Oko jezgre (prečnik ~125 μm), sastavljeno od silicijum dioksida visoke{1}} čistoće sa malom količinom dodataka (npr. bor trioksid), koji je namijenjen smanjenju njegovog indeksa prelamanja (n2), nešto nižeg od jezgre). Obloga može biti jednoslojna-ili više{7}}slojna.
Premazivanje: Spoljni sloj (napravljen od akrilata, silikonske gume ili najlona), služi kao zaštitna funkcija. Uključuje primarni premaz i sekundarni premaz (jacket). Nakon nanošenja premaza, vanjski prečnik vlakna je približno 1,5 cm.
2. Klasifikacija optičkih vlakana
Postoje 4 glavne metode klasifikacije za optička vlakna; mogu se klasificirati i prema sastavu (npr. vlakna silicijum dioksida, vlakna koja sadrže fluor-, plastična vlakna, itd.).
(1) Klasifikacija prema profilu indeksa prelamanja poprečnog-presjeka vlakana
Podijeljeno naStep Index Fiber (SIF)iGradirano indeksno vlakno (GIF).
Step Index Fiber: Indeksi prelamanja jezgre i omotača su ujednačeni (označeni \\(n_1\\) i \\(n_2\\) respektivno), sa promjenom koraka na granici između jezgre i omotača. Profil indeksa prelamanja je izražen kao:
Ovo je bila rana struktura vlakana, koja je postepeno zamijenjena vlaknima sa stepenastim indeksom u više-modnim vlaknima, ali je ponovo zadobila pažnju kao glavna struktura u jednomodnim vlaknima.
Graded Index Fiber: Indeks prelamanja na osi jezgra (n1) je najveći, postepeno se smanjuje duž radijalnog smjera (prateći parabolički zakon) i pada na indeks prelamanja obloge (n2) na interfejsu omotača jezgra-; indeks loma obloge je ujednačen (n2)
Profil indeksa loma izražava se kao:
Gdje je: g eksponent profila indeksa prelamanja; (a1) je poluprečnik jezgra; (Delta) je relativna razlika indeksa prelamanja
Značajka: Smanjuje modalnu disperziju u više-modnim vlaknima i povećava kapacitet prijenosa.
(2) Klasifikacija prema broju načina širenja
Podijeljeno naViše{0}}Vlakna (MMF)iJednomodno vlakno (SMF).
Više{0}}Vlakna: Za datu radnu talasnu dužinu, postoji više načina prenosa u vlaknu. Profil indeksa prelamanja poprečnog-presjeka može biti ujednačen (step-indeks više-mod) ili ne-ujednačen (gradirani-indeks više- način rada). Karakteristike: Loše karakteristike prijenosa, uski propusni opseg, mali kapacitet prijenosa.
Single Mode Fiber: Za datu radnu talasnu dužinu, samo jedan način prijenosa (osnovni način) postoji u vlaknu, bez razlike u intermodalnom kašnjenju. Karakteristike: Širina pojasa je mnogo veća od širine više-modnih vlakana, pogodna za-brzi prijenos.
(3) Klasifikacija prema radnoj talasnoj dužini
Podijeljeno naKratka{0}}Vlakna talasne dužineiDuga-Vlakna talasne dužine.
Kratka{0}}Vlakna talasne dužine: Talasna dužina 0,6~0,9 μm (tipična vrijednost 0,85 μm), rani proizvod, koji se sada rijetko koristi.
Duga-Vlakna talasne dužine: Talasna dužina 1.0~2.0μm (tipične vrijednosti 1.31μm, 1.55μm). U ovom opsegu, silika vlakna imaju nisko slabljenje i malu disperziju materijala. Karakteristike: Nisko slabljenje, široki propusni opseg, pogodno za komunikacije na dugim{6}}udaljenostima, velikog-kapaciteta.
(4) Klasifikacija prema vrsti jakne
Podijeljeno naČvrsta-Puferirana vlaknaiLabava-Vlakna cijevi.
Čvrsta-Puferirana vlakna: Sekundarni i tercijarni premazi su čvrsto vezani za primarni premaz, jezgro i oblogu. Nedostatak: Temperaturne karakteristike se pogoršavaju nakon oblaganja (materijal za omotač ima visok koeficijent ekspanzije; skupljanje pri niskoj-temperaturi uzrokuje mikrosavijanje vlakna, povećavajući slabljenje).
Labava-Vlakna cijevi: Pred-obloženo vlakno je labavo postavljeno u plastičnu cijev, bez sekundarnog ili tercijarnog premaza. Prednosti: Jednostavan proces proizvodnje; bolje prigušene-temperaturne karakteristike i mehanička svojstva od čvrstih-puferovanih vlakana, koja se sve više koriste.
