一、光纤的结构
光纤,全称为光导纤维(Optical Fiber)是一种导光性极好、直径很细的圆柱形玻璃纤维。剥开光纤,从里到外依次是纤芯、包层和涂覆层。光纤的基本结构如图2-1所示。
纤芯位于光纤中心,直径 2a 通常为 5~50μm,作用是传输光波。包层,位于纤芯外层,直径 2b 为 100~150μm,作用是将光波限制在纤芯中。纤芯和包层即组成裸光纤,两者采用高纯度二氧化硅(SiO2)制成,但为了使光波在纤芯中传送,应对材料进行不同掺杂,纤芯掺杂微量的掺杂剂,如二氧化锗(GeO2),用以提高纤芯的折射率(n1),使包层材料折射率 n2比纤芯材料折射率 n1小,即光纤导光的条件是 n1>n2。一次涂敷层是为了保护裸纤而在其表面涂上的聚氨基甲酸乙脂或硅酮树脂层,厚度一般为 30~150μm。套层又称二次涂覆或被覆层,多采用聚乙烯塑料或聚丙烯塑料、尼龙等材料。经过二次涂敷的裸光纤称为光纤芯线。二次涂覆的结构又有松套和紧套两种,如图2-2所示。
图2-1 光纤的结构