大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于制造光纤材料二氧化硅问题,于是小编就整理了4个相关介绍制造光纤的材料二氧化硅的解答,让我们一起看看吧。

  1. 为什么光纤都是用二氧化硅制的?
  2. 光纤光缆主要原材料?
  3. 光纤中间的物质?
  4. 光纤是什么材料做的?有什么作用?

什么光纤都是用二氧化硅制的?

目前光纤通讯材料主要用高透明度的二氧化硅材料,可用化学蒸汽沉积法(CVD)制成纯二氧化硅。

近年来还有新的光纤材料,如ZrF4、LaF3和BaF2二元混合体的氟玻璃,其性能优于二氧化硅,光损失更小,上万公里光信号传输不需要任何中继站。当然2l世纪将会推出更多种类、更优性能的光纤通讯材料

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(图片来源网络,侵删)

所谓光导纤维,就是依靠光在线缆中进行内全反射从而达到用光进行载体传输信息的介质。

既然用光来传输,就要求介质要尽可能透明,二氧化硅就是石英,透明度很高造价低,因此是很好的光导材料,至于导电性,它不导电,成为光导纤维的原因也不是因为导电,普通电缆才是

光纤光缆主要原材料

光纤光缆的主要材料是石英砂光纤光缆的主要材料是石英砂,岩色和包装材料以及支撑用的钢丝,光纤的基本材料是用石英砂制成的玻璃,当他的内径小于光的波长时,光线会直线传输光纤,表面不同的颜色用于区别不同的光线外层,为保护材料中间加强钢丝

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光纤中间的物质

光纤的主要原料为SiO2,而根据光纤需要不同的折射率需要在SiO2里掺入其他介质。而这时的光学又可形成新的分类,常见的有石英光纤、红外光纤及复台光纤。

石英光纤

是以二氧化硅(SiO2)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。常掺入的杂质为氟。

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石英(玻璃)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。通常,作为 1.3Pm波域的通信用光纤中,控制纤芯的掺杂物为二氧化绪(GeO2),包层是用SiO炸作成的。但接氟光纤的纤芯,大多使用SiO2,而在包层中却是掺入氟素的。

光纤是什么材料做的?有什么作用?

光纤是高透明电介质材料制成非常细的低损耗导光纤维,由纤芯和包层组成。

光纤材料

石英玻璃光纤,主要以二氧化硅为原材料,并且以不同的掺杂量来控制纤芯与多组分玻璃光纤的折射率。包层要降低折射率,掺杂氟素,纤芯提高折射率,掺二氧化锗。

多组分玻璃光纤,除石英外还有氧化钠、氧化钾、氧化钙、氧化硼等其它氧化物。塑料光纤,其包层和纤芯是塑料制成的光纤。金属涂层光纤,在其表面涂布Ni,Cu,Al等金属涂层光纤。掺稀土光纤,掺饵、铷、镨等稀土元素的光纤。发光光纤,用含有荧光物质制成的光纤。

光纤原理

光在光纤中传输,利用光的全反射原理。入射光的入射角和反射光的反射角遵循折射定律,当入射角增加时,反射角也增大,当入射角增加到90°时,入射光线全部返回到原来介质中,此现象为光的全反射。因此,入射到光纤芯子中的光与光轴线的夹角小于一定值时,光线在界面上发生全反射。此时,光在光纤芯子中沿着锯齿状路径曲折前行,但是不会出包层。

光纤具有束缚和传输从红外到可见区域内光的功能,也具有传感功能。光纤能将光的明暗、光点的明灭的变化等信号从一端传送到另一端。

光纤是特殊玻璃制作,主要用于光的传输。用于网络连接。从一个设备的电信号转换为光波,通过光纤传递到另一台设备转换为电信号。光纤传导光信号,抗干扰、衰减少、不发热,最主要是带宽高。

光纤是光导纤维的简写,光纤是一种将讯息从一端传送到另一端的媒介.是一条玻璃或塑胶纤维,作为让讯息通过的传输媒介。

高锟,2009年因发明光纤获得诺贝尔物理学奖,上海市金山区人,华裔物理学家、教育家,光纤通讯、电机工程专家,香港中文大学前校长。拥有英国美国国籍并持中国香港居民身份,华文媒体誉之为“光纤之父”。

利用光的全反射,光从光密介质射向光疏介质时,当入射角超过某一角度C(临界角)时,折射光完全消失,只剩下反射光线的现象叫做全反射。此时,入射到光纤芯子中的光与光轴线的夹角小于角度C(临界角)时,光线在界面上发生全反射。此时,光在光纤芯子中沿着锯齿状路径曲折前行,但是不会出包层。

根据折射定律

全反射时β=90°,则临界角公式如下

C—全反射临界角,n1—低折射率媒介,n2—高折射率的纤芯。

光在光纤中传输,如何传送信息呢。我们知道信息是***用二进制0和1编码而成的信息流,在数字电路中由高电平表示1,低电平表示0。在光纤中更简单,光亮代表1,光灭代表0,一串亮灭的组合光就代表一段信息流。

光纤通信具有容量大、传输速度快、传输损耗小、不受电磁、体积小重量轻。

光纤通信量特别大,一根光纤可以把声音,文字,图像等等变成光信号,以每秒30万千米的速度传送。

光纤材料有以下三种:

(1)高纯度石英玻璃光纤。这种材料损耗低,在波长时,最低达0。47db/km。用锗硅材料作芯子,硼硅材料作包层的多模光纤,损耗最低为0.5db/km和类似的损耗-波谱曲线。***用三元化合材料,可能获得最好的损耗-波谱曲线。

(2)多组分玻璃光纤。通常用更常规的玻璃制成,损耗也很低,如Sodium-borosilica-te玻璃光纤在λ=0.84微米最低损耗为3.4db/km。

(3)塑料光纤。它与石英光纤相比具有重量轻,成本低,柔软性好,加工方便等特点,但损耗在r=0.63微米到100-200db/km。

光纤原理:

光纤实际是指由透明材料做成的纤芯和在它周围***用比纤芯的折射率稍低的材料做成的包层,并将射入纤芯的光信号,经包层界面反射,使光信号在纤芯中传播前进的媒体。一般是由纤芯、包层和涂敷层构成的多层介质结构的对称圆柱体。

到此,以上就是小编对于制造光纤的材料二氧化硅的问题就介绍到这了,希望介绍关于制造光纤的材料二氧化硅的4点解答对大家有用。