волокно, оптическое сокр., ОВ иначе световод, волоконный (англ. optical fiber сокр., OF) — оптический волновод в виде тонкой нити из оптически прозрачного материала, в котором свет направляется сердцевиной.

Описание

Наиболее распространенный класс оптических волокон (ОВ) представляет собой тонкую кварцевую нить, сердцевина которой имеет показатель преломления больший, чем показатель преломления оболочки. Одномодовые кварцевые волокна обладают уникально малыми потерями ~ 0,16 дБ/км на длине волны = 1,55 мкм. В оптических сетях доступа и локальных сетях связи используются также более простые в эксплуатации многомодовые полимерные оптические волокна.

Направляющие свойства оптического волокна обусловлены полным внутренним отражением света на границе между сердцевиной и оболочкой. В зависимости от диаметра сердцевины и разности показателей преломления сердцевины и оболочки, волокна делятся на два основных типа: многомодовые и одномодовые.

Основная область применений оптических волокон — оптические телекоммуникации. Параметры телекоммуникационных волокон регламентируются международными стандартами: G.652, G.653, G.655 и др.

Для всех типов телекоммуникационных волокон диаметр кварцевой оболочки имеет стандартный размер 125 мкм (см. рис.). В градиентных многомодовых волокнах (GI) диаметр сердцевины может принимать два значения: 50 или 62,5 мкм. В стандартных одномодовых волокнах нормируемым параметром является диаметр модового пятна. Другими важнейшими характеристиками оптических волокон являются оптические потери, хроматическая и поляризационная модовая дисперсия, оптическая нелинейность и механическая прочность.

Оптические волокна применяются также для передачи мощного лазерного излучения в технологических и медицинских применениях; в волоконно-оптических датчиках; устройствах обработки оптических сигналов и т. д. В этих приложениях наряду со стандартными телекоммуникационными волокнами используются волокна специального назначения. В них диаметр сердцевины может изменяться от нескольких мкм до сотен мкм.

Интенсивно исследуется новый класс оптических волокон — фотонно-кристаллические волокна, которые расширяют возможности управления дисперсионными характеристиками и нелинейными свойствами волокон.

Иллюстрации

Структура стандартных телекоммуникационных волокон [1].
Структура стандартных телекоммуникационных волокон [1].

Авторы

  • Наний Олег Евгеньевич
  • Листвин Владимир Николаевич

Источники

  1. Листвин А. В., Листвин В.Н., Швырков Д. В. Оптические волокна для линий связи. — М.: ЛЕСАРарт, 2003. — 288 с.
  2. Волоконно-оптическме датчики / Под ред. Э. Удда. — М.: Техносфера, 2008. — 520 с.

Напишите нам