Réamhrá le Snáithín Optúil

Nov 24, 2025

Fág nóta

 

I gcumarsáid optúil, is éard atá sa treoir thonnta optúil atá ag teastáil chun comharthaí optúla a tharchur ar feadh achair fhada ná treoir thonnta thréleictreach sorcóireach ar a dtugtar snáithín optúil (nó go simplí).snáithín optúil). Is treoir thréleictreach é snáithín optúil a fheidhmíonn ag minicíochtaí optúla, a threoraíonn fuinneamh solais chun iomadú feadh treo atá comhthreomhar lena ais.

 

Introduction to Optical Fiber

 

Struchtúr agus aicmiú snáithíní optúla

Prionsabal treorach snáithíní optúla

 

Struchtúr snáithíní optúla:

Is snáithín trédhearcach tréleictreach é snáithín optúil (OF) a úsáidtear chun solas a threorú. Tá snáithín optúil praiticiúil comhdhéanta de shraitheanna tréleictreach trédhearcacha iolracha. Is féidir struchtúr tipiciúil snáithíní optúla, mar a thaispeántar i bhFíor 2-1, a roinnt ina thrí shraith: an croí le innéacs athraonta níos airde, an cumhdach le hinnéacs athraonta níos ísle, agus an sciath seachtrach. Comhlíonann struchtúr an chroí agus an chumhdaigh na ceanglais maidir le treoir solais, ag rialú iomadú tonnta solais feadh an chroí; feidhmíonn an sciath feidhm chosanta den chuid is mó (ós rud é nach dtreoraíonn sé solas, is féidir é a dhathú i dathanna éagsúla).

 

Introduction to Optical Fiber

(Fíor 2-1 Struchtúr de shnáithín optúil tipiciúil)

 

(1) Croí Snáithín Tá an croí snáithín suite i lár an tsnáithín optúil (trastomhas 5~80µm). Tá a chomhdhéanamh dé-ocsaíd sileacain ard-íonachta, agus cuirtear rianmhéideanna dopants ar nós dé-ocsaíd ghearmáiniam agus pentocsaíd fosfair leis. Is é an cuspóir atá leis na méideanna beaga dopants seo a chur leis ná innéacs athraonta (n) an chroíshnáithín a mhéadú go cuí. Maidir le snáithíní optúla cumarsáide, is é 5~10µm (snáithín mód singil) nó 50~80µm (snáithín ilmhóid) an croí-trastomhas.

(2) Cumhdach: Tá an cumhdach suite timpeall an chroíshnáithín (tá a thrastomhas thart ar 125 μm), agus tá a chomhdhéanamh freisin ard-dé-ocsaíd sileacain íonachta ina bhfuil méid an-bheag dopant. Is é ról an dopant (cosúil le trioxide bórón) an t-innéacs athraonta optúil (n2) den chumhdach a laghdú go cuí, rud a fhágann go bhfuil sé beagán níos ísle ná innéacs athraonta an chroí snáithín. Chun freastal ar riachtanais éagsúla treorach solais, is féidir an cumhdach a dhéanamh mar shraith amháin nó i sraitheanna éagsúla.

(3) Is é an ciseal is forimeallaí den snáithín optúil brataithe sciath comhdhéanta de acrylate, rubar silicone, agus níolón, rud a mhéadaíonn neart meicniúil agus solúbthacht an tsnáithín optúil. Roinntear an sciath go ginearálta i sciath príomhúil agus sciath tánaisteach. Is ciseal breise d'ábhar teirmeaplaisteach é an sciath tánaisteach a chuirtear i bhfeidhm ar an mbunsciath, dá bhrí sin tugtar cumhdach air freisin. Tá trastomhas seachtrach an tsnáithín optúil brataithe go ginearálta thart ar 1.5 cm.

Tá ról cinntitheach ag tiús an chroíshnáithín, dáileadh innéacs athraonta an chroí-ábhar, agus innéacs athraonta an ábhair chumhdaigh i saintréithe tarchurtha an tsnáithín optúil. De ghnáth is ábhar aonchineálach é an t-ábhar cumhdaigh le comhéifeacht athraonta tairiseach. Má tá sraitheanna cumhdach iolracha ann, tá innéacsanna athraonta gach ciseal cumhdaigh difriúil. Is féidir le hinnéacs athraonta an chroíshnáithín a bheith aonfhoirmeach nó féadann sé athrú feadh ga an chroí r. Mar sin, úsáidtear an fheidhm dáilte comhéifeacht athraonta n(r) feadh an ga go coitianta chun an t-athrú ar an croí-innéacs athraonta a shainiú.

 

Aicmiú snáithíní optúla:

Seo é an t-aistriúchán Béarla den téacs ón íomhá:

"Faoi láthair, tá go leor cineálacha snáithíní optúla ann, ach roinntear a gcuid modhanna aicmithe go ginearálta i 4 chatagóir: aicmiú de réir dáileadh innéacs athraonta snáithíní, aicmiú de réir modh tarchurtha, aicmiú de réir tonnfhad oibre, agus aicmiú de réir seaicéad agus ábhar cumhdaigh. Ina theannta sin, de réir comhdhéanamh comhpháirteanna snáithíní optúla, i dteannta leis an snáithín optúil shilice is coitianta a úsáidtear, tá snáithíní optúla fluairíd agus snáithíní optúla plaisteacha ann freisin.

 

(1) Aicmiú de réir dáileadh innéacs athraonta snáithíní: is féidir é a roinnt ina Snáithín Innéacs Céim (SIF) agus Snáithín Innéacs Grádaithe (GIF).

Snáithín optúil innéacs 1.Step: tagraíonn sé don chroí snáithín agus don réigiún cumhdach ina bhfuil an dáileadh comhéifeacht athraonta aonfhoirmeach, is é an luach tairiseach, agus cuireann an dáileadh innéacs athraonta céim-cosúil le struchtúr cisealta. Tá an t-athrú ar an gcomhéifeacht athraonta cosúil le céim{-. Léirítear dáileadh innéacs athraonta snáithíní optúla innéacs céim i bhFíor 2-2.

Is é a slonn dáilte innéacs athraonta ná:

n(r) = {n(r Níos lú ná nó cothrom le a)

                 {n (a< r Níos lú ná nó cothrom le a)

Is foirm struchtúrach luath de shnáithín optúil é snáithín optúil innéacs céim. Níos déanaí, i snáithín optúil ilmhód, tháinig snáithín optúil innéacs grádaithe ina ionad de réir a chéile (toisc gur féidir le snáithín optúil innéacs grádaithe an scaipeadh datha módúil atá ag snáithíní optúla ilmhód a laghdú go mór). Mar sin féin, tá sé fós sách coitianta é a úsáid chun solas bíogach a tharchur i snáithíní optúla. Faoi láthair, nuair a chuirtear snáithín optúil ilmhóid in ionad snáithíní optúla ilmhód de réir a chéile mar phríomhtháirge snáithíní optúla tráchtála, is é struchtúr snáithíní optúla innéacs céime an t-aon fhoirm struchtúrach de shnáithín optúil mód aonair ní mór é a bheith cosúil le céim-.

 

Snáithín optúil innéacs 2.Graded: tagraíonn sé do shnáithín optúil a athraíonn a dháileadh innéacs athraonta le ga r. De réir mar a mhéadaíonn agus a laghdaíonn an fad ón lár de réir a chéile, éiríonn an ga níos lú de réir a chéile. Cloíonn a riail éagsúlachta go ginearálta leis an riail easpónantúil cumhachta. Nuair a shroichtear an croí snáithín agus an comhéadan cumhdach, gearrtar é go dtí na luachanna a fhreagraíonn don chumhdach; i réigiún an chumhdaigh, tá a dháileadh innéacs athraonta aonfhoirmeach, is é sin, n₂. Léirítear dáileadh innéacs athraonta na snáithíní optúla innéacs grádaithe i bhFíor 2-3."

 

Introduction to Optical Fiber

 

Cuirtear a dáileadh innéacs athraonta in iúl mar seo a leanas:

Introduction to Optical Fiber

 

"Sa chothromóid, is é g uimhir dáilte an chomhéifeacht athraonta; seasann sé do luachanna difriúla ag dáiltí innéacs athraonta éagsúla; is é n₁ an comhéifeacht athraonta i lár an chroíshnáithín; is é n₂ comhéifeacht athraonta an chumhdaigh; is é a₁ an croí-gha; is é Δ an difríocht innéacs athraonta choibhneasta, Δ {{ } ( ₂ ) n₂²)/2n₁²=(n₁ - n₂)/n₁.

Is é an phríomhchúis atá leis an scaipeadh idirmhódúil laghdaithe de shnáithín optúil innéacs grádaithe ná go laghdaíonn sé scaipeadh módúil, go leathnaíonn sé an t-achar tarchurtha, agus go n-ardóidh sé an cumas tarchurtha.

 

Introduction to Optical Fiber

 

(2) Aicmiú de réir modh tarchurtha:Is féidir é a roinnt ina Snáithín Ilmhóid (MMF) agus Snáithín Aonmhód (SMF). Mar a thugann an t-ainm le tuiscint, is féidir le snáithíní optúla ilmhódacha ilmhód a tharchur, agus ní féidir le snáithíní optúla mód singil ach mód bunúsach agus modhanna réimse leictrigh a tharchur. Creidtear go ginearálta gur cheart go mbeadh snáithín optúil aonmhóid faoi cheannas na giniúna nua de réitigh tarchurtha mar go bhféadfaidh sé tarchur i bhfad níos faide ná snáithín optúil ilmhóid. Nuair is ionann caillteanas agus scaipeadh an mheáin tarchurtha, tá an toilleadh iompair faisnéise tar éis modhnú aonmhóid i bhfad níos airde ná mar a bhíonn tar éis modhnú ilmhóid.

Faoi choinníollacha tonnfhad oibre áirithe, tá go leor modhanna tarchurtha i snáithíní optúla, agus is snáithíní optúla ilmhód iad na modhanna snáithíní seo. Tá an t-innéacs athraonta modha de shnáithín optúil multimode thart ar an gcéanna le hinnéacs athraonta an chroí snáithín, agus tá líon na modhanna thart i gcomhréir leis an gcearnóg de V (minicíocht normalaithe). Dá bhrí sin, tugtar snáithín optúil multimode grádaithe air freisin. Níos déanaí, rinneadh snáithín optúil innéacs grádaithe de réir a chéile.

Faoi choinníollacha tonnfhaid oibre áirithe, mura bhfuil ach modh tarchuir amháin sa snáithín optúil, tugtar snáithín optúil mód singil air. Ní féidir le snáithín optúil aonmhóid-ach an mód bunúsach (modh aiseach) a tharchur, agus níl aon scaipeadh idirmhódúil nuair a bhíonn tarchur sa mhód seo. I gcomparáid le snáithíní optúla ilmhóid a bhfuil líon mór modhanna ordaithe níos airde acu, tá sé seo an-úsáideach do chórais cumarsáide snáithíní optúla ardluais.

 

(3) Aicmiú de réir tonnfhad oibre: Is féidir é a roinnt ina snáithíní optúla gearrtonnfhad agus fad-tonnfhad snáithíní optúla.

1.Snáithín optúil tonnfhad gearr: Sa chéim tosaigh d'fhorbairt cumarsáide snáithíní optúla, bhí an tonnfhad a úsáidtear go coitianta idir 0.6 ~ 0.9 μm. Ba í an phríomhchúis ag an am sin ná go raibh foinsí solais léasair leathsheoltóra agus na brathadóirí a bhí ag feidhmiú sa bhanda tonnfhad seo sách aibí, agus ba é an snáithín optúil tonnfhad gearr an príomhtháirge. Faoi láthair, is annamh a úsáidtear é.

2.Snáithín optúil tonnfhad fada: De réir mar a leanann an obair thaighde ar aghaidh, agus iad ag dul isteach sna bannaí tonnfhad 1.31 μm agus 1.55 μm, léirigh an dá bhanda tonnfhad seo caillteanas íseal, scaipeadh nialasach, agus tréithe íosta caillteanais lúbthachta. Mar sin, tá obair thaighde tar éis bogadh de réir a chéile i dtreo an dá bhanna tonnfhad seo, agus tá snáithíní optúla le feidhmíocht níos fearr tagtha chun cinn. Tá sé cruthaithe ag cleachtais, ag tonnfhaid 1.0 ~ 2.0 μm, go bhfuil caillteanas níos lú ag snáithíní optúla i gcomparáid le snáithíní optúla tonnfhad gearr.

 

(4)Tá snáithíní optúla tonnfhad fada an-oiriúnach do chumarsáid snáithíní optúla a bhfuil achar fada, ard- acu mar gheall ar a mbuntáistí amhail maolú íseal agus bandaleithead leathan.

Snáithín optúil 1.Conventional: tagraíonn sé do shnáithín optúil a bhfuil a chroí snáithín dópáilte le gearmáiniam, cumhdach, agus dáileadh croí-innéacs athraonta comhcheangailte i gcóimheas áirithe. Ós rud é go bhfuil tréithe maithe ag an gcineál seo snáithíní optúla agus go bhfuil sé sách éasca a tháirgeadh, tá sé tar éis roinnt glúnta feabhsuithe a rith.

Tá sé seo mar gheall ar chomhéifeacht leathnú ard an ábhair le gearmáiniam mar amhábhar. Ag teocht íseal, beidh sé crapadh agus crack. Tarlóidh bifringence strus, ag cur neamhshiméadracht leis an snáithín optúil.

2. Scaipeadh -snáithín optúil aistrithe: Tagraíonn sé seo do shnáithín optúil a dhéantar cóireáil teasa tar éis dópáil a dhéanamh le gearmáiniam, ag bogadh an pointe scaipthe náid go tonnfhad amháin, ní trí nó trí huaire an tonnfhad.

Tá an próiseas déantúsaíochta den chineál seo snáithíní optúla sách casta. Ina measc, caithfidh an croí-trastomhas a mheaitseáil leis an méid dópála chun an snáithín optúil a bharrfheabhsú. Mar sin, níor úsáideadh go forleathan é go fóill."

 

Glaoigh Linn