В стремительно развивающейся области волоконной оптики выделяется инновация, способная кардинально изменить способ передачи данных: оптоволокно с полой сердцевиной. Традиционные оптические волокна, десятилетиями составляющие основу телекоммуникаций, проводят свет по цельному стеклянному или пластиковому сердечнику. Однако оптоволокно с полой сердцевиной предлагает революционную альтернативу, проводя свет через полую сердцевину, обычно заполненную воздухом или вакуумом. Эта уникальная конструкция минимизирует потери и рассеивание сигнала, обеспечивая более быструю и эффективную передачу данных.

Но что же такое полое волокно и почему оно вызывает такой интерес? В этой статье мы углубимся в основы технологии полого волокна, рассмотрим принцип его работы, его преимущества перед традиционными волокнами и потенциальные области применения. Независимо от того, являетесь ли вы энтузиастом технологий, специалистом в области телекоммуникаций или просто интересуетесь последними достижениями в области волоконной оптики, это подробное руководство предоставит вам всю необходимую информацию о полом волокне.

Полое волокно — это тип оптического волокна, в котором свет проходит через полую сердцевину, в отличие от сплошной стеклянной или пластиковой сердцевины, используемой в традиционных оптических волокнах. Эта инновационная конструкция использует сердцевину, заполненную воздухом или вакуумом, окруженную структурированной оболочкой, которая использует фотонные запрещенные зоны или антирезонансные механизмы направления света для ограничения и передачи света.

Ключевые компоненты:

Основной: Центральная полость, через которую проходит свет. Эта сердцевина может быть заполнена воздухом, вакуумом или, иногда, другими газами в зависимости от области применения и требований конструкции.

Облицовка: Окружает полую сердцевину и спроектирована таким образом, чтобы пропускать свет через сердцевину, используя фотонные эффекты запрещённой зоны или механизмы антирезонансного отражения. Оболочка обычно изготавливается из высокочистого диоксида кремния с периодической структурой, которая обеспечивает необходимые оптические свойства.

Защитные слои: Как и традиционные оптические волокна, полые волокна имеют защитные покрытия и буферные слои, которые защищают хрупкую внутреннюю структуру от воздействия окружающей среды, механических нагрузок и неровностей. Эти слои обеспечивают прочность и долговечность волокна в практическом применении.

Преимущества полого волокна

1. Уменьшение потерь сигнала

Волокна с полой сердцевиной демонстрируют значительно меньшее затухание по сравнению с традиционными волокнами со сплошной сердцевиной, поскольку большая часть света передается через воздух или вакуум внутри полой сердцевины, а не через сплошной материал. Воздух и вакуум имеют значительно меньшие потери на поглощение и рассеяние по сравнению с кремнием или пластиком, которые обычно используются в волокнах со сплошной сердцевиной. Это снижение взаимодействия с материалом сердцевины минимизирует деградацию сигнала, позволяя передавать данные на большие расстояния с меньшими потерями.

2. Меньшая задержка

Задержка — это время, необходимое для передачи данных из одной точки в другую. Свет распространяется в воздухе (или вакууме) быстрее, чем в твёрдом стекле или пластике, благодаря более низкому показателю преломления воздуха. В полых волокнах основной средой распространения света является воздух, что значительно сокращает время распространения световых импульсов. Следовательно, передача данных по полым волокнам характеризуется меньшей задержкой, что делает эти волокна особенно подходящими для приложений, где скорость критически важна, таких как высокочастотная торговля и связь в режиме реального времени.

Проблемы и ограничения

1. Проблемы производства

Производство волокон с полой сердцевиной требует сложных производственных процессов, более трудоёмких, чем традиционные волокна со сплошной сердцевиной. Точная конструкция полой сердцевины и сложная конструкция оболочек, будь то для формирования фотонной запрещённой зоны или антирезонансного волновода, требуют применения передовых производственных технологий.

2. Соображения стоимости

Современные материалы и специализированные производственные процессы, необходимые для производства полых волокон, обуславливают их более высокую стоимость по сравнению с традиционными сплошными волокнами.

3. Прокладка кабелей

The Для прокладки кабеля с полым сердечником требуется специальный скалыватель и сварочный аппарат, чтобы максимально снизить потери. Для выравнивания требуется высокая точность. Shinho предлагает всё необходимое оборудование для обработки полого сердечника. Мы стремимся к развитию производства полого сердечника.