작가 : 헤밍
광섬유는 정보를 전달하는 주요 매체입니다. 통신에 대한 수요가 증가함에 따라 광통신의 중요한 부분인 광섬유 기술이 병행하여 발전하여 새로운 광섬유 브랜드가 탄생합니다. 오늘은 그러한 기술 중 하나를 살펴보겠습니다.-중공 섬유.
그래서, 무엇입니까?중공 섬유?
중공 섬유란 무엇입니까?
들리는 대로,중공 섬유(HCF)는 단면 중앙에 빈 공간이 있는 -광섬유 브랜드입니다. 클래딩을 형성하기 위해 중앙에 공기가 있고 그 주위를 감싸는 일반적인 재료-일반적으로 일종의 유리-가 있는 경우, 본질적으로 빛은 고체 유리(표준 고체{4}}코어 섬유의 코어)의 전체 매질을 통하지 않고 클래딩과 빈(둘러싸인) 영역 사이의 영역을 통해 이동합니다.
제조 관점에서 작업하면서중공 섬유, 업계에서는 재료의 굴절률-분포와 중공 영역의 크기에 대해 더 많은 제어권을 가져야 합니다. 특수 유리 또는 폴리머로 만들어집니다. 제조에 중요함-동심도그리고부드러움-광 전송 사양에 도달하도록 엄격하게 제어됩니다.
그 설명이 다소 추상적으로 보인다면, 더 친숙한 전통적인 설명과 비교하면 훨씬 더 의미가 있습니다.솔리드-코어 섬유.
중공 코어 섬유는 원래 고체-코어 섬유와 어떻게 다릅니까?
1. 구조적 차이
고체-코어 섬유:
구조는 세 가지 기본 레이어만으로 매우 복잡하지 않습니다.
핵심– 주요 광 전달 매체로, 일반적으로 굴절률이 더 높은 고순도 실리카입니다.
클래딩– 코어 – 클래딩 인터페이스에서 내부 전반사를 허용하기 위해 굴절률을 낮춥니다.
코팅– 클래딩을 둘러싸는 보호층으로 환경적, 기계적 손상으로부터 섬유를 보호합니다.
중공 섬유:
코어는 일반적인 고체 유리 코어가 아닌 빈 공간입니다. 주변 재료는 클래딩을 구성하며 클래딩과 빈 중심 사이의 특수 영역을 통해 빛이 유도됩니다.클래딩~의중공 코어 섬유(HCF)이 유도 영역에서 내부 전반사의 기초가 되는 적절한 굴절률을 가져야 합니다.
2. 도광 메커니즘의 차이점
고체-코어 섬유:
전파는내부전반사(TIR). 빛이 광학적으로 밀도가 더 높은 유리 코어에서 이동하고 임계각보다 큰 각도로 낮은 굴절률 클래딩에 닿으면 내부적으로 완전히 반사됩니다. 따라서 투과 원리는 코어와 클래딩의 굴절률 차이에 따라 달라집니다.
중공 섬유:
그만큼HCF내부 전반사의 원리를 확장합니다. 여기서 반사는 클래딩과 빈 중심의 경계면에서 발생합니다.
대조적으로고체-코어 섬유, 와 함께중공 섬유, 빛의 전달은 의존하지 않습니다티르단단한 유리 코어에 있지만 대신 공기와 클래딩 재료 사이의 지수 차이를 활용합니다.
3. 성능 특성의 차이
(1) 감쇠 특성
솔리드 코어 섬유:
장거리 전송에는 레일리(Rayleigh) 및 기타 산란 손실, 흡수 손실 및 비선형 손실이 발생할 수 있습니다.
중공 섬유:
일반적으로 기존보다 감쇠가 낮습니다.솔리드-코어 섬유. 중심이 실제로 "빈" 상태이므로 산란 중심이 거의 존재하지 않습니다. → 레일리 산란 손실이 크게 감소합니다. 일부 파장에서는 빛을 흡수할 수 있는 고체 물질이 없기 때문에 흡수 손실이 매우 낮습니다. 빛과 재료 사이의 상호 작용은 제한적입니다. → 비선형 효과가 크게 감소하고 높은-전력 전달 성능이 훨씬 향상됩니다.
(2) 대역폭 특성
솔리드 코어 섬유:
분산은 주로 대역폭에 영향을 미칩니다. 모달 분산과 재료 분산 모두 상대적으로 높습니다. 특히고속-속도, 장거리; 분산 보상이 필요합니다.
중공 섬유:
HCF모달 분산이 낮고 재료 분산도 향상되므로 대역폭이 훨씬 더 좋습니다. 빛은 속이 빈 코어를 통해 이동하기 때문에 둘 다 낮아지고 → 훨씬 더 높은 데이터 속도가 발생합니다.
(3) 열성능
솔리드 코어:
전송 중에 발생하는 열이 유리 코어에 있기 때문에 해당 열을 제거하기가 어렵습니다. 유리의 열전도율이 낮습니다. 고강도-기가와트 전송 – 일부 시스템의 경우 코어의 온도 상승은 작동에 영향을 미치거나 더 나쁘게는 광섬유를 손상시키기에 충분합니다.
중공 섬유:
훨씬 더 나은 열 방출.섬유중앙의 빈 공간에 공기가- 채워져 있어 열이 더 멀리, 더 빠르게 방출됩니다. 이는 더 나은 운영 성능을 지원합니다.높은-전력 전송.
(4) 간섭에 대한 저항
고체-코어 섬유:
빛은 유리 코어와 상호 작용하며 과열 및 열 방출 불량 문제 외에도 섬유 외부의 전자기 효과로 인한 간섭에 다소 취약합니다. 재료의 불순물이나 결함으로 인해 투과된 빛이 산란되거나 흡수되어 신호 품질에 영향을 미칠 수도 있습니다.
중공 섬유:
중심이 비어 있기 때문에 가벼운 재료와 고체 재료 사이의 상호 작용 범위가 크게 줄어들어 다음과 같은 결과가 발생합니다.
더 큰 면역력전자기 간섭
불순물이나 결함으로 인한 영향 감소
품질 신호의 더 나은 보존
중공 코어 섬유의 사용이 증가하는 이유는 무엇입니까?
분명히,HCF것보다 더 매력적인 것으로 판명되었습니다.솔리드-코어 섬유위의 비교를 통해
중공 섬유의 실제 응용
이런 독특한 성격 때문에,HCF다음과 같은 보다 전문적인 응용 분야에 적합합니다.
1. 고-고출력 레이저 전송
낮은 감쇠, 낮은 비선형성, 우수한 방열 성능으로HCF운송에 이상적입니다고-출력 레이저다음과 같은 애플리케이션의 경우:
레이저 가공
레이저 의료 시스템
이를 통해 안전하고 효과적인 배송이 가능합니다.고-파워 빔.
2. 고속-광통신
용량과 속도 증가에 대한 요구가 높아지면서높은-대역폭 속성~의HCF다음과 같은 분야에서 좋은 후보가 될 수 있다고 제안합니다.
데이터 센터
백본 네트워크
3. 특수 또는 극한 환경에서의 사용
견고하고 난연성-특성을 지닌HCF다음 분야에 고용될 수 있습니다:
뜨거운 산업 응용
공간
높은-방사선 환경
