Mitkä ovat kolme optista kuitutyyppiä?

On olemassa useita tapoja luokitella optinen kuitu (optinen kuitu). Yleisiä luokitusstandardeja ovat lähetystila, taitekerroinjakauma, materiaalikoostumus ja käyttöskenaariot. Jos ne luokitellaan lähetystavan ja materiaalin ominaisuuksien mukaan, seuraavat kolme tyyppiä ovat yleisimpiä:
1. Luokittelu lähetystilan mukaan: Yksi-muotokuitu (SMF, Single-Mode Fiber)
Ominaisuudet:
Erittäin hieno ytimen halkaisija: Ytimen halkaisija on yleensä 8-10 μm (noin 1/10 hiuksesta), lähellä valon aallonpituutta.
Yksittäinen lähetystila: Vain yksi valotila (perusmoodi) saa levitä suorassa linjassa ilman moodin hajoamista ja pientä signaalisäröä.
Pitkä-etäisyys pienihäviö: Pieni häviö (noin 0,2 dB/km), lähetysetäisyys voi olla kymmeniä kilometrejä tai jopa satoja kilometrejä.
Korkeat kustannukset: On sovitettava laservalonlähteeseen (kuten DFB-laser), ja liittimen tarkkuusvaatimukset ovat erittäin korkeat.
Sovellusskenaariot:
Pitkän-etäisyyden tietoliikenteen runkojohdot (kuten valtameren merenalaiset optiset kaapelit), suurkaupunkiverkkojen ydinkerrokset.
Kuituoptinen tunnistus, tarkkuusmittaus (kuten kuituoptiset gyroskoopit).
2. Luokittelu lähetystilan mukaan: Monimuotokuitu (MMF, Multi-Mode Fiber)
Ominaisuudet:
Karkea ytimen halkaisija: Sydämen halkaisija on yleensä 50 μm tai 62,5 μm, mikä mahdollistaa useiden valomuotojen lähettämisen samanaikaisesti.
Moodin hajonta on olemassa: Eri valomuodoilla on erilaiset lähetysreitit, mikä johtaa signaalin levenemiseen etäisyyden myötä (suuri hajonta) ja rajoitettuun lähetysetäisyyteen (yleensä alle 2 kilometriä).
Alhaiset kustannukset: LED-valolähdettä voidaan käyttää, ja liittimen asennus on suhteellisen yksinkertaista.
Alajaon tyyppi (taitekerroinjakauman mukaan):
Vaihe{0}}indeksi monimuotokuitu
Ytimen taitekerroin on tasainen, verhouksen taitekerroin on alhainen ja valo etenee "kokonaisheijastuksena" katkoviivalla suurella hajallaan, ja sitä käytetään vain lyhyen{0}}etäisyyden skenaarioissa (kuten varhaisissa lähiverkoissa).
Asteittainen{0}}indeksi monimuotokuitu
Ytimen taitekerroin pienenee asteittain keskustasta reunaan, valonläpäisyrata on kaareva (samanlainen kuin linssin tarkennuksessa) ja hajonta pienenee merkittävästi. Se on nykyinen valtavirran monimuotokuitu (kuten 50/125 μm:n tekniset tiedot).
Sovellusskenaariot:
Lähiverkko (kuten yritys- ja kampusverkko), palvelinkeskuksen sisäinen liitäntä (lyhyen{0}}etäisyyden nopea-lähetys, kuten 10G/40G Ethernet).
Kuituoptiset anturit, valaistus- ja näyttöjärjestelmät.
III. Luokittelu materiaalin mukaan: Muovinen optinen kuitu (POF, Plastic Optical Fiber)
Ominaisuudet:
Materiaali on suurimolekyylistä polymeeriä: ydin on yleensä polymetyylimetakrylaattia (PMMA), kuori on fluoroplastista (kuten PTFE) ja halkaisija on suhteellisen paksu (yleensä 1 mm tai 2 mm).
Matala kaistanleveys, suuri häviö: häviö on noin 100–500 dB/km, lähetysetäisyys on lyhyt (yleensä alle 100 metriä), mutta se on erittäin joustava ja sillä on erinomainen taivutuskestävyys.
Edullinen: näkyvän valon LED-valonlähdettä voidaan käyttää, eikä liittäminen vaadi ammattityökaluja (kuten napsautusliittimiä).
Sovellusskenaariot:
Kodinkoneet (kuten äänen ja television äänikuitusiirto), autojen sisäinen viestintä (kuten autojen viihdejärjestelmät).
Lyhyen-etäisyyden ja hitaiden{1}}nopeuksien skenaariot (kuten lelut, koristevalaistus ja teollisuuden ohjaussignaalien lähetys).
Muut luokitusmenetelmät (lisätietoa)
Taitekerroinjakauman mukaan:
Vaiheindeksikuitu: Ytimen ja verhouksen taitekerroin muuttuu äkillisesti, ja sitä käytetään sekä yksi-- että moni-moodissa.
Graded Index Fiber: Ytimen taitekerroin muuttuu asteittain, ja sitä käytetään pääasiassa monimuotoisissa optisissa kuiduissa hajaantumisen vähentämiseksi.
Materiaalin mukaan:
Kvartsioptinen kuitu: Ydin on korkean -puhtauden piidioksidia (SiO₂), joka on valtavirtaa viestintäkentässä (yksi-tila/moni{2}}tila perustuu tähän).
Optinen lasikuitu: Ydin on erikoislasia (kuten fluorilasia), jota käytetään infrapunavalon siirtoon (kuten lääketieteellinen hoito, laserkirurgia).
Sovellusskenaarion mukaan:
Optinen tiedonsiirtokuitu: käytetään tiedonsiirtoon (kuten yksi-moodi, moni-tila).
Erityinen optinen kuitu: käytetään erikoistoimintoihin (kuten polarisaation{0}}ylläpitokuitu, fotonikidekuitu, kuituhila jne.).
Yhteenveto: Kolmen tyypillisen optisen kuidun vertailu
Tyyppi Sydänmateriaali Sydänhalkaisija-alue Siirtoetäisyys Tyypilliset käyttöskenaariot
Yksi{0}}muotoinen optinen kuitu Kvartsilasi 8–10 μm Kymmeniä kilometrejä Pitkä-etäisyysviestintä, runkoverkko
Monimuotoinen valokuitu Kvartsilasi 50/62,5 μm Satoja metrejä - 2 kilometriä Lähiverkko, datakeskuksen lyhyt{3}}etäisyysyhteys
Muovinen optinen kuitu Suurimolekyylinen polymeeri 1–2 mm Kymmeniä metreistä 100 metriin Kodinkoneet, autot, alhaiset-nopeudet lyhyen-matkan skenaariot
Erityistarpeiden perusteella optisen kuidun tyyppiä valittaessa on otettava kattavasti huomioon sellaiset tekijät kuin lähetysetäisyys, kaistanleveysvaatimukset, kustannukset ja sopeutuvuus ympäristöön. Esimerkiksi yksimuotoinen{1}}optinen kuitu on parempi pitkän matkan-runkoverkoissa, kun taas muovinen valokuitu sopii paremmin kodin ääni- ja videolaitteille.