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第 七 章 光纤分类与光缆传感 第 一 节 光 纤 的 分 类 主要从工作波长、折射率分布、传输模式、原材料和制造方法上作一归纳。 （1）工作波长：紫外光纤、可观光纤、 近红外光纤、红外光（0.85μm、 1.3μm、1.55μm） （2）折射率分布：阶跃（SI）型、近 阶跃型、渐变（GI）型、其它 （如三角型、W型、凹陷型等）。 （3）传输模式：单模光纤（含偏振保 持光纤、非偏振保持光纤）、多 模光纤。 ??? （4）原材料：石英玻璃、多成分玻璃、塑 料、复合材料（如塑料包层、液体纤 芯等）、红外材料等；??? 按被覆材料:还可分为无机材料（碳 等）、金属材料（铜、镍等）和塑料 等。 （5）制造方法：有汽相轴向沉积（VAD）、 化学汽相沉积（CVD）和双坩锅法等。????? 二、石 英 光 纤 是以二氧化硅为主要原料，并按不同的掺杂量，来控制纤芯和包层的折射率分布的光纤。 石英系列光纤，具有低耗、宽带的特点，现在已广泛应用于有线电视和通信系统。 掺氟光纤（Fluorine Doped Fiber）为石英光纤的典型产品之一。  何谓掺氟光纤 通常，作为1.3μm波域的通信用光纤中，控制纤芯的掺杂物为二氧化锗。 但掺氟光纤的纤芯，大多使用二氧化硅，而在包层中却是掺入氟的。 由于瑞利散射损耗是因折射率的变动而引起的光散射现象。所以，希望形成折射率变动因素的掺杂物，以少为佳。 何谓 掺氟光纤 氟的作用主要是可以降低二氧化硅的折射率。因而，常用于包层的掺杂。因此掺氟光纤中，纤芯并不含有影响折射率的氟素掺杂物。 由于它的瑞利散射很小，而且损耗也接近理论的最低值。所以多用于长距离的光信号传输。??? 石英光纤(Silica Fiber)与其它原料的光纤相比，还具有从紫外线光到近红外线光的透光广谱，除通信用途之外，还可用于导光和传导图像等领域。 三， 红 外 光 纤 作为光通信领域所开发的石英系列光纤的工作波长，尽管用在较短的传输距离，也只能用于2μm。为能在更长的红外波长领域工作，所开发的光纤称为红外光纤。??? 红外光纤（Infrared Optical Fiber）主要用于光能传送。例如有：温度计量、热图像传输、激光手术刀医疗、热能加工等等，普及率尚低。 四， 复 合 光 纤 ??? 复合光纤（Compound Fiber）是指在二氧化硅原料中，再适当混合诸如氧化钠、氧化硼、氧化钾等氧化物的多成分玻璃作成的光纤， 特点是多成分玻璃比石英的软化点低且纤芯与包层的折射率差很大。主要用在医疗业务的光纤内窥镜。 五， 氟化物光纤 氟化物光纤（Fluoride Fiber）是由氟化物玻璃作成的光纤。 这种光纤原料包括氟化铝、氟化钡、氟化镧、氟化钠等氟化物玻璃原料。简称为Z B L A N 。 主要工作在 2～ 10μm 波长的光传输业务。???  五， 氟化物光纤 由于ZBLAN具有超低损耗光纤的可能性，正在进行着用于长距离通信光纤的可行性开发，例如：其理论上的最低损耗，在3μm波长时可达 dB／km，而石英光纤在1.55μm时却在0.15～0.16 dB/Km之间。目前，ZBLAN光纤由于难于降低散射损耗，只能用在2.4～2.7μm的温敏器和热图像传输，尚未广泛实用。??? 最近，为了利用ZBLAN进行长距离传输，正在研制1.3μm的掺锗光纤放大器（PDFA）。 六， 塑 包 光 纤 ??? 塑包光纤（Plastic Clad Fiber）是将高纯度的石英玻璃作成纤芯，而将折射率比石英稍低的如硅胶等塑料作为包层的阶跃型光纤。 它与石英光纤相比较，具有纤芯粗、数值孔径（N.A.）高的特点。因此，易与发光二极管LED光源结合，损耗也较小。所以，非常适用于局域网（LAN）和近距离通信。 七， 塑 料 光 纤 ??? 这是将纤芯和包层都用塑料（聚合物）作成的光纤。 早期产品主要用于装饰和导光照明及近距离光路的光通信中。??? 原料主要是有机玻璃（PMMA）、聚苯乙稀（PS）和聚碳酸酯（PC）。 损耗一般每km可达几十dB。为了降低损耗正在开发应用氟索系列塑料。 七， 塑 料 光 纤 由于塑料光纤（Plastic Optical fiber）的纤芯直径为1000μm，比单模石英光纤大100倍，接续简单，而且易于弯曲施工容易。