Bei der Lichtwellenleiterübertragung ist der Lichtverlust bei der Lichtwellenleiterübertragung viel geringer als bei Kupferkabeln bei der Drahtübertragung. Daher wird Glasfaser hauptsächlich für die Signalübertragung über große Entfernungen verwendet. Bei der Verdrahtung wird der Lichtwellenleiter in einen Kunststoffmantel gekapselt, der den Biegewinkel kontrollieren kann, um einen Bruch zu verhindern. Die blanke optische Faser kann in einen zentralen Glaskern mit hohem Brechungsindex (der Kerndurchmesser beträgt im Allgemeinen 50 oder 62,5 μm), den mittleren Quarzglasmantel mit niedrigem Brechungsindex (der Durchmesser beträgt im Allgemeinen 125 μm) und die äußerste Schicht unterteilt werden aus Harzbeschichtung zur Verstärkung, dreischichtiger Aufbau. Es gibt hauptsächlich Singlemode-Fasern, Multimode-Fasern, Quarzfasern und fluordotierte Fasern.
Arten und Funktionen von Lichtwellenleitern
Singlemode-Glasfaser: eine Art von Glasfaser, die nur einen optischen Signalmodus überträgt, der 100M-Signale bis zu einer Entfernung von mehreren zehn Kilometern übertragen kann.
Multimode-Glasfaser: Diese Art von Glasfaser kann mehrere Modi optischer Signale übertragen, und die maximale Übertragungsdistanz von Multimode-Glasfasern für die Übertragung von 100M-Signalen beträgt 2 Kilometer.
Optische Quarzfaser: eine optische Faser, die Siliziumdioxid (SiO2) als Hauptrohstoff verwendet und nach unterschiedlichen Anteilen konfiguriert ist, um die Brechungsindexverteilung von Kern und Mantel zu steuern. Optische Quarzfasern haben die Eigenschaften eines geringen Energieverbrauchs und eines Breitbands und werden häufig in Kabelfernseh- und Kommunikationssystemen verwendet.
Quarzglas als Leiter kann geringe Verluste erzielen. Bei einer Lichtwellenlänge von 1,0 bis 1,7 μm (ca. 1,4 μm) beträgt der Verlust nur 1 dB/km und der niedrigste bei 1,55 μm nur 0,2 dB/km.
Fluor-dotierte Faser: Es ist eines der typischen Glasfaserkabel aus Silikatfasern. Unter normalen Umständen besteht die optische 1,3-Pm-Wellendomänenkommunikationsfaser, das Dotierungsmittel des Steuerkerns ist Germaniumdioxid (GeO2), und der Mantel besteht aus SiO. Der Kern der mit Fluor verbundenen Fasern besteht jedoch hauptsächlich aus SiO2, und der Mantel ist mit Fluor imprägniert.
Daher ist es wünschenswert, Dotierstoffe mit Brechungsindex-Schwankungsfaktoren zu bilden, je weniger, desto besser. Fluor kann den Brechungsindex von SIO2 reduzieren und wird daher hauptsächlich zur Schichtdotierung verwendet. In der mit Fluor dotierten Faser enthält der Kern keine Fluor-Dotierstoffe, die den Brechungsindex beeinflussen. Weil seine Rayleigh-Streuung sehr klein ist und der Verlust nahe am theoretischen Minimum liegt. Daher wird es hauptsächlich für die optische Signalübertragung über große Entfernungen verwendet. Im Vergleich zu optischen Fasern aus anderen Rohstoffen weist die optische Quarzfaser auch ein breites Spektrum der Lichtdurchlässigkeit von ultraviolettem Licht bis hin zu nahem Infrarotlicht auf. Neben Kommunikationszwecken kann es auch in Bereichen wie Lichtleiter und Bildübertragung eingesetzt werden.