光纤的结构主要包括以下几个部分:
纤芯
纤芯是光纤的中心部分,负责传输光信号。它通常由高纯度的二氧化硅(SiO2)构成,并可能掺有其他掺杂剂如五氧化二磷(P2O5)和二氧化锗(GeO2)以增加其折射率。
纤芯的直径较小,对于单模光纤来说,直径通常在8-10微米之间,而对于多模光纤,直径则较大,一般为50微米或62.5微米。
包层
包层围绕在纤芯的外围,其折射率低于纤芯,确保光信号能在纤芯内通过全内反射不断向前传播。
包层的直径通常比纤芯大,例如在石英系光纤中,包层直径为125微米。
涂覆层
涂覆层是光纤的最外层,通常由丙烯酸酯、硅橡胶和尼龙等材料构成。它的作用是保护光纤不受外界环境的影响,如水汽侵蚀和机械擦伤。
涂覆层可以使光纤具有更高的韧性和强度,有时为了进一步保护光纤,会在涂覆层外再加套管。
保护层
保护层又称覆盖层或光纤外层,是光纤的又一保护层,用于保护光纤免受外界环境的影响,如物理损伤和化学腐蚀。
根据光纤的传输模式,光纤可以分为单模光纤和多模光纤:
单模光纤:纤芯直径较小,只允许一种模式的光信号传输,具有较长的传输距离和较低的信号衰减。
多模光纤:纤芯直径较大,允许多种模式的光信号同时传输,传输距离较短,成本较低。
这种结构使得光纤能够在长距离内高效传输光信号,同时具有很低的信号衰减和较高的带宽,适用于高速数据传输。