Care sunt cele trei tipuri de fibră optică?

Există diferite moduri de clasificare a fibrei optice (fibră optică). Standardele comune de clasificare includ modul de transmisie, distribuția indicelui de refracție, compoziția materialului și scenariile de aplicare. Dacă sunt clasificate după modul de transmisie și proprietățile materialului, următoarele trei tipuri sunt cele mai comune:
1. Clasificare în funcție de modul de transmisie: fibră mono-mod (SMF, Single-Mode Fiber)
Caracteristici:
Diametrul miezului extrem de fin: diametrul miezului este de obicei de 8 ~ 10 μm (aproximativ 1/10 dintr-un fir de păr), aproape de lungimea de undă a luminii.
Mod de transmisie unic: Un singur mod de lumină (mod fundamental) este permis să se propage în linie dreaptă, fără dispersie de mod și distorsiuni mici ale semnalului.
Pierdere redusă-pe distanță lungă: pierdere redusă (aproximativ 0,2 dB/km), distanța de transmisie poate ajunge la zeci de kilometri sau chiar sute de kilometri.
Cost ridicat: trebuie asortat cu o sursă de lumină laser (cum ar fi un laser DFB), iar cerințele de precizie a conectorului sunt extrem de ridicate.
Scenarii de aplicare:
Liniile trunchiale de comunicații pe distanțe lungi-(cum ar fi cablurile optice submarine transoceanice), straturi de bază ale rețelelor din zona metropolitană.
Detecție cu fibră optică, măsurare de precizie (cum ar fi giroscoape cu fibră optică).
2. Clasificare în funcție de modul de transmisie: Fibră multi-mod (MMF, Multi-Fiber)
Caracteristici:
Diametrul miez grosier: diametrul miezului este de obicei de 50 μm sau 62,5 μm, permițând transmiterea simultană a mai multor moduri de lumină.
Dispersia modului există: diferite moduri de lumină au căi de transmisie diferite, ceea ce duce la lărgirea semnalului cu distanță (dispersie mare) și distanță de transmisie limitată (de obicei, mai puțin de 2 kilometri).
Cost redus: poate fi utilizată sursa de lumină LED, iar instalarea conectorului este relativ simplă.
Tip de subdiviziune (după distribuția indicelui de refracție):
Pas-fibră multimodală
Indicele de refracție a miezului este uniform, indicele de refracție a placajului este scăzut, iar lumina se propagă într-o linie întreruptă de „reflexie totală”, cu o dispersie mare și este utilizată numai în scenarii de-distanță scurtă (cum ar fi rețelele locale timpurii).
Fibră multimodă cu indice-treptat
Indicele de refracție a miezului scade treptat de la centru spre margine, traiectoria de transmisie a luminii este curbată (similar focalizării lentilelor), iar dispersia este redusă semnificativ. Este fibra multimodă curentă (cum ar fi specificațiile 50/125 μm).
Scenarii de aplicare:
Rețea locală (cum ar fi rețeaua de întreprindere și campus), interconexiune internă a centrului de date (transmisie la-înaltă-distanță scurtă, cum ar fi Ethernet 10G/40G).
Senzori cu fibră optică, sisteme de iluminat și afișare.
III. Clasificare după material: Fibră optică plastică (POF, Fibră optică plastică)
Caracteristici:
Materialul este polimer de înaltă moleculă: miezul este de obicei polimetil metacrilat (PMMA), placarea este fluoroplastică (cum ar fi PTFE), iar diametrul este relativ gros (de obicei 1 mm sau 2 mm).
Lățime de bandă mică, pierderi mari: pierderea este de aproximativ 100 ~ 500 dB/km, distanța de transmisie este scurtă (în general mai mică de 100 de metri), dar este extrem de flexibilă și are o rezistență excelentă la îndoire.
Cost redus: poate fi utilizată sursa de lumină LED cu lumină vizibilă și nu sunt necesare instrumente profesionale pentru conectare (cum ar fi conectori cu închidere-).
Scenarii de aplicare:
Aparatele de uz casnic (cum ar fi transmisia audio prin fibră audio și televiziunea), comunicarea internă a mașinilor (cum ar fi sistemele de divertisment auto).
Scenarii de-scurtă distanță și de-viteză mică (cum ar fi jucării, iluminat decorativ și transmisie de semnal de control industrial).
Alte metode de clasificare (înțelegere suplimentară)
După distribuția indicelui de refracție:
Fibră cu indice de pas: indicele de refracție al miezului și al învelișului se modifică brusc și este utilizat atât în ​​modul unic-, cât și în modul multi-.
Fibră cu indice gradat: indicele de refracție al miezului se modifică treptat, fiind utilizat în principal în fibra optică multi-moduri pentru a reduce dispersia.
După material:
Fibră optică de cuarț: miezul este silice de-puritate ridicată (SiO₂), care este curentul principal în domeniul comunicațiilor (modul unic-/modul multi- se bazează pe aceasta).
Fibră optică de sticlă: Miezul este din sticlă specială (cum ar fi sticla cu fluor), care este utilizată pentru transmiterea luminii infraroșii (cum ar fi tratamentul medical, chirurgia cu laser).
După scenariul de aplicare:
Fibră optică de comunicație: utilizată pentru transmisia de date (cum ar fi modul unic-, modul multi-).
Fibră optică specială: utilizată pentru funcții speciale (cum ar fi fibra de menținere-polarizării, fibra de cristal fotonic, rețeaua de fibre etc.).
Rezumat: comparație a trei fibre optice tipice
Tip Material miez Domeniu diametru miez Distanța de transmisie Scenarii tipice de aplicare
Fibră optică mono-Sticlă de cuarț 8~10 μm Zeci de kilometri Comunicație la-la distanță lungă, rețea de coloană vertebrală
Fibră optică multimodală Sticlă de cuarț 50/62,5 μm Sute de metri până la 2 kilometri Rețea locală, interconectare la distanță scurtă-la centru de date
Fibră optică plastică Polimer molecular înalt 1~2 mm Zeci de metri până la 100 de metri Electrocasnice, automobile, scenarii de-viteză mică-pe distanțe scurte
Pe baza nevoilor specifice, atunci când alegeți tipul de fibră optică, este necesar să luați în considerare în mod cuprinzător factori precum distanța de transmisie, cerințele de lățime de bandă, costul și adaptabilitatea la mediu. De exemplu, fibra optică mono-mod este preferată pentru rețelele principale-la distanță lungă, în timp ce fibra optică din plastic este mai potrivită pentru echipamentele audio și video de acasă.