2007/5/22

光纖的分類

以多模光纖和單模光纖比較,其中的差異就在中間的纖心和纖衣
的比較,階梯式光纖它的纖心較粗,而單模光纖的纖心相當細,這中
間的原理差異就在可以通過多少的「模」,在多模光纖裡,因為它的
纖心較大,光的波長比纖心小很多,所以當在光纖中共振時,可以有
較多的模存活;而在單模光纖裡,因為它的纖心相較光波長不大,所
以使得光在光纖裡只能允許一個模在裡面行進。

多模光纖出現的現象,因為它為多個模在光纖裡行進,所以說當
光打出光纖之後,即會形成光斑,光斑的產生就是因為多個模的重疊
而出現。因此,這一些光斑就會因為光纖受到外在影響,光斑也隨之
改變。基於這樣的因素,當我們在選擇傳遞訊號的光纖的時候,並不
會去使用多模光纖,而會去選擇單模光纖(其原因是因為它就單模通
過,並不會有多個模的重疊。)

光纖為透明,物理性及機械性穩定,且容易製造。石英光纖均有
以上非常好的優點,石英為最透明玻璃之一種,化學性質穩定,且有
大約2000 oC的高熔點,熱膨脹係數顯著小的物質。

光纖的直徑約為100μm,相當於一跟頭髮的粗細,由石英的纖核
與纖覆及塑膠的被覆材料構成,由於纖心較纖衣具較高的折射率,使
得在光纖內傳輸的光波能滿足全反射效應,在傳導的過程可把光的衰
減值減到最小,因而能做長距離的傳輸。

光纖在製造過程中,在石英纖心上摻上一層層雜質(Ta,Nb,Zr,
Ti,Al,Ge,P等),由摻雜值劑量的控制,可提高及改變纖心的折射
率;光纖依其纖心與纖衣折射率分佈型式之不同而可概分成三種:級
射率光纖(step index fiber;SI光纖)、斜射率光纖(graded index
fiber;GI光纖) 、及單模光纖(single mode fiber;SMF)。

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