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光纤（五）
2025-05-21
分子填充法
将微孔石英玻璃棒浸入高折射率的添加剂溶液中，得所需折射率分布的断面结构，再进行拉丝操作，它的工艺比较复杂。在光导纤维通信中还可用内外气相沉积法等，以保证能制造出光损耗率低的光导纤维。
· · · · · · · · · · · · · · · · · · 光导纤维应用时还要做成光缆，它是由数根光导纤维合并先组成光导纤维芯线，外面被覆塑料皮，再把光导纤维芯线组合成光缆，其中光导纤维的数目可以从几十到几百根，最大的达到4000根。
太空融拉法
将光纤的拉丝装置放到太空的微重力环境下去拉制，可以获得地球上无法得到的超长的高质量导光纤维。
施工方法
在实际应用中，光纤与光纤的连接，一般采用热熔接和冷接两种方法来进行施工。
热熔接法
使用光纤熔接机的高压电弧将两根光纤熔化后连接起来，这种方法早期一般用于长距离通讯施工，不过随着国民对网速需求的提高和光纤入户的兴起，热熔接法也用于短距离光纤铺设施工（如小区宽带网和光纤入户等），已成为国际上主流的光纤施工方法。
冷接法
冷接法是相对于热熔接法而言的，指不需要高压电弧放电来融化光纤，而使用光纤冷接子来将光纤连接起来或将光纤接入到光通讯设备中。
光纤分类
根据不同光纤的分类标准的分类方法，同一根光纤将会有不同的名称。
按光纤的材料分类
按照光纤的材料，可以将光纤的种类分为石英光纤和全塑光纤。
石英光纤一般是指由掺杂石英芯和掺杂石英包层组成的光纤。这种光纤有很低的损耗和中等程度的色散。通信用光纤绝大多数是石英光纤。
全塑光纤是一种通信用新型光纤，尚在研制、试用阶段。全塑光纤具有损耗大、纤芯粗（直径100～600μm）、数值孔径（NA）大（一般为0.3～0.5，可与光斑较大的光源耦合使用）及制造成本较低等特点。目全塑光纤适合于较短长度的应用，如室内计算机联网和船舶内的通信等。
按光纤剖面折射率分布分类
按照光纤剖面折射率分布的不同，可以将光纤的种类分为阶跃型光纤和渐变型光纤。
按传输模式分类
按照光纤传输的模式数量，可以将光纤的种类分为多模光纤和单模光纤。
单模光纤是只能传输一种模式的光纤。单模光纤只能传输基模（最低阶模），不存在模间时延差，具有比多模光纤大得多的带宽，这对于高码速传输是非常重要的。单模光纤的模场直径仅几微米（μm），其带宽一般比渐变型多模光纤的带宽高一两个数量级。因此，它适用于大容量、长距离通信。
按照国际标准规定分类（按照ITU-T 建议分类）
为了使光纤具有统一的国际标准，国际电信联盟（ITU-T）制定了统一的光纤标准（G 标准）。按照ITU-T 关于光纤的建议，可以将光纤的种类分为：
G.651 光纤（50/125μm 多模渐变型折射率光纤）
G.652 光纤（非色散位移光纤）
G.653 光纤（色散位移光纤DSF）
G.654 光纤（截止波长位移光纤）
G.655 光纤（非零色散位移光纤）。
为了适应新技术的发展需要，G.652 类光纤已进一步分为了G.652A、G.652B、G.652C 三个子类，G.655 类光纤也进一步分为了G.655A、G.655B 两个子类。
按照IEC 标准分类，IEC 标准将光纤的种类分为
A 类多模光纤：
A1a 多模光纤（50/125μm 型多模光纤）
A1b 多模光纤（62.5/125μm 型多模光纤）
A1d 多模光纤（100/140μm 型多模光纤）
B 类单模光纤：
B1.1 对应于G652 光纤，增加了B1.3 光纤以对应于G652C 光纤
B1.2 对应于G654 光纤
B2 光纤对应于G.653 光纤
B4 光纤对应于G.655 光纤
系统运用
高分子光导纤维开发之初，仅用于汽车照明灯的控制和装饰。主要用于医学、装饰、汽车、船舶等方面，以显示元件为主。在通信和图像传输方面，高分子光导纤维的应用日益增多，工业上用于光导向器、显示盘、标识、开关类照明调节、光学传感器等。
通信应用
光导纤维可以用在通信技术里。1979年9月，一条3．3公里的120路光缆通信系统在北京建成，几年后上海、天津、武汉等地也相继铺设了光缆线路，利用光导纤维进行通信。
多模光导纤维做成的光缆可用于通信，它的传导性能良好，传输信息容量大，一条通路可同时容纳数十人通话。可以同时传送数十套电视节目，供自由选看。
利用光导纤维进行的通信叫光纤通信。一对金属电话线至多只能同时传送一千多路电话，而根据理论计算，一对细如蛛丝的光导纤维可以同时通一百亿路电话！铺设1000公里的同轴电缆大约需要500吨铜，改用光纤通信只需几公斤石英就可以了。沙石中就含有石英，几乎是取之不尽的。
医学应用
光导纤维内窥镜可导入心脏和脑室，测量心脏中的血压、血液中氧的饱和度、体温等。用光导纤维连接的激光手术刀已在临床应用，并可用作光敏法治癌。
另外，利用光导纤维制成的内窥镜，可以帮助医生检查胃、食道、十二指肠等的疾病。光导纤维胃镜是由上千根玻璃纤维组成的软管，它有输送光线、传导图像的本领，又有柔软、灵活，可以任意弯曲等优点，可以通过食道插入胃里。光导纤维把胃里的图像传出来，医生就可以窥见胃里的情形，然后根据情况进行诊断和治疗。
传感器应用
光导纤维可以把阳光送到各个角落，还可以进行机械加工。计算机、机器人、汽车配电盘等也已成功地用光导纤维传输光源或图像。如与敏感元件组合或利用本身的特性，则可以做成各种传感器,测量压力、流量、温度、位移、光泽和颜色等。在能量传输和信息传输方面也获得广泛的应用。
