סיב אופטי, כמרכיב הליבה של טכנולוגיית תקשורת מודרנית, טכנולוגיית חישה וטכנולוגיית לייזר, הקוטר שלו הוא לא רק אינדיקטור מרכזי ליכולת הולכת אור, אלא גם משפיע עמוקות על יעילות השידור, על הנוחות של פעולת חיבור היתוך ועל האמינות של יישומים הנדסיים. הקוטר של סיבים אופטיים משתנה מאוד, ממיקרון למילימטר, כל מפרט נושא משימת יישום ספציפית, להלן פופולריזציה של מספר סוגים עיקריים של סיבים אופטיים המסווגים לפי קוטר.
מיקרו/ננו סיבים
כפי שהשם מרמז, קוטרו קטן מאוד, בדרך כלל בסולם מיקרון (מיקרון) עד מאה ננומטר (ננומטר), קרוב או פחות מאורך הגל של האור המועבר. מאפיין זה מעניק לו תחום שדה אופטי גבוה במיוחד ותכונות שידור גל מהיר יוצא דופן, מה שהופך אותו למועדף בתחום החישה. בגז, מהירות זוויתית, חישת ביולוגית וטמפרטורה, סיבים אופטיים מיקרו-ננו מראים רגישות ודיוק יוצאי דופן. בינתיים, הוא גם ייחודי ויש לו סיכויי יישום פוטנציאליים גדולים בצימוד אופטי בקנה מידה ננומטרי, אופטיקה לא ליניארית ואופטיקה אטומית.
סיב אופטי מיקרו-ננו ויישומיו
סיב אופטי בקוטר דק קטן מ-80 מיקרומטר או שווה לו
הקוטר בדרך כלל אינו עולה על 80 מיקרומטר, עם התנגדות כיפוף מעולה, תוך יכולת לשמור על יעילות העברת מידע גבוהה. במרדף אחר צפיפות ומיזעור ציוד, סיבים אופטיים בקוטר דק נמצאים בשימוש נרחב בתחומי תקשורת, חישה ורפואה. בין אם מדובר במערכות כבלים בסיבים אופטיים בצפיפות גבוהה, בפרויקטים של סיבים עד הבית (FTTH), מכשירי טבעת סיבים אופטיים בג'ירוסקופים ממוזערים של סיבים אופטיים, או אפילו אנדוסקופים ואזמלים סיבים אופטיים בציוד רפואי, אתה יכול לראות את הדמות שלו.
סיב אופטי שומר קוטר דק וסיב אופטי בקוטר סטנדרטי, בשימוש בעיקר בתחום התקשורת והחישה
קוטר סטנדרטי סיבים 125μm
כלומר, סיב אופטי עם קוטר חיפוי של 125 מיקרומטר הוא אבן הפינה של תחום תקשורת סיבים אופטיים. הוא מאזן במיומנות את יעילות השידור, עלויות הייצור וקלות ההתקנה, והוא נמצא בשימוש נרחב לבניית רשתות תקשורת סיבים אופטיים בקנה מידה גדול, התומכים בעמוד השדרה של תשתית האינטרנט. בין אם מדובר בתקשורת למרחקים ארוכים על פני אוקיינוסים או בגישה לפס רחב בתוך ערים, הוא עונה על הצרכים הדחופים של החברה להעברת נתונים מהירה ואיכותית עם הביצועים היעילים והיציבים שלו.
סיבים אופטיים בקוטר גדול 125μm~500μm
ידוע גם כסיב בקוטר ליבה גדול, קוטר הליבה שלו גדול משמעותית מהסיב האופטי הסטנדרטי, מה שמפחית ביעילות את ההשפעות התרמיות והלא ליניאריות של שידור לייזר, מה שגורם לו להזדקק לשידור לייזר בעוצמה גבוהה או לאירועי הדמיה אופטיים מיוחדים כדי להראות את החוזק שלהם. . בתחום עיבוד הלייזר התעשייתי, ריתוך, בלייזר בעל הספק גבוה, להשגת פעולות עיבוד יעילות ומדויקות; מאוחר יותר, השוק השיק ליבה מרובעת, ליבה מלבנית, ליבה מתומנת ומבנה מיוחד אחר של ההומוגניזציה של הסיב, כדי להשיג את ההפצה המרחבית של בקרת שדה האור וההומוגנית, כדי לפתור את אלומת הפלט האופטית בקוטר ליבה גדול. האנרגיה אינה אחידה על עיבוד בעיית הנזק. בתחום הרפואי, סיבים אופטיים בקוטר ליבה גדול מסייעים לאנדוסקופים ומיקרוסקופים לשפר את איכות ההדמיה ולהביא לשדה ראייה אבחנתי ברור יותר.
סוגים שונים של סיבים אופטיים בעלי קוטר גדול, המשמשים בעיקר בתחום העברת אנרגיית הלייזר
Rod-shaped optical fiber >500μm
הקוטר שלו עולה בהרבה על קטגוריית הסיבים האופטיים המסורתיים, עד כמה מילימטרים או אפילו עשרות מילימטרים, הוא סיב מיוחד המיועד לשידור לייזר בעוצמה גבוהה. יכולת נשיאת האנרגיה החזקה שלו מבטיחה את האיכות והיציבות של הלייזר בתהליך השידור, והוא הפך לחומר בסיסי הכרחי לעיבוד לייזר תעשייתי ולניסויי מחקר מדעיים בקנה מידה גדול. נכון לעכשיו, סיבי הגביש הפוטוניים בצורת מוט איטרביום המיוצרים באירופה ובארצות הברית הוטל אמברגו על המקומיים.
סיבי גביש פוטוניים בצורת מוט קדום בצורת איטרביום, קוטר חיצוני של 1.5 מ"מ, ליבה מסוממת איטרביום של 60 מיקרון
בחירת קוטר הסיבים מבוססת על תרחישי היישום והצרכים הספציפיים של התוצאות של שיקול זהיר, עם התקדמות המדע והטכנולוגיה, טכנולוגיית הסיבים האופטיים תמשיך להתפתח, ותביא עוד הפתעות ושינויים לחברה האנושית.
