Что такое полное волокно (HCF)?
Оптические волокна полого ядра отличаются от традиционных оптических волокон с твердым или пластиковым ядром, так как их интерьер пуст и может быть заполнен воздухом, инертным газом или вакуумом. Этот уникальный метод структурного проектирования значительно изменяет характеристики оптических распространений оптических волокон, что дает им многочисленные преимущества производительности по сравнению с традиционными оптическими волокнами твердого стекла. Из -за более высокой скорости распространения света в воздухе по сравнению со стеклом, полые ядра оптические волокна имеют более низкую задержку и потери по сравнению с традиционными оптическими волокнами. LUMATIALSE Microsoft утверждает, что его полая волоконно -оптическая скорость на 47% быстрее, чем стандартное кварцевое стекло. Кроме того, полые ядерные волокна не поднимают свет и могут легко поддерживать свет в нескольких полосах, таких как O, S, E, C, L, U и т. Д.
Полое ядро волокна, как традиционное стеклянное волокно, состоит из трех частей: ядра, облицовки и покрытия. Основное различие заключается в ядре и облицовках. Ядро полого волокна - воздух, а облицовка разработана на основе микроструктуры, обычно состоящей из ряда крошечных воздушных отверстий, расположенных в структуре соты. Когда световой инцидент инцидент на границе раздела между ядром волокна и облицовками, он сильно разбросан периодически расположенными воздушными отверстиями в оболочке. Это множественное рассеяние приводит к когерентности, позволяя световым волнам, которые соответствуют определенным длине волны и углам падения, чтобы вернуться к слою ядра и продолжать распространяться. Функция микроструктуры заключается в ограничении оптических сигналов в ядре волокна для распространения, а производительность полых ядерных волокон в основном определяется микроструктурой.
Полое волокно уменьшает преломление света на среду из -за распространения света в воздухе, тем самым значительно уменьшая задержку передачи. Потеря сигнала полого волокна значительно ниже, чем у традиционного волокна, что делает его подходящим для передачи ультра длинных расстояний и снижения потребности в усилителях сигналов. Полововное волокно значительно снижает нелинейные эффекты (такие как модуляция самостоятельной фазы в волокне) во время мощной оптической передачи, что делает его широко применимым при мощной лазерной передаче и квантовой связи.
Полые основные волокна можно просто классифицировать на две категории на основе их микроструктуры и принципа работы: волокна Photonic Bandgap Полые ядра (PBG-HCF) и антикозонансные полые ядра (AR-HCF). Разработка полых основных оптических волокон в основном прошла через процесс эволюции от волокна фотонной зоны с антиконовыми волокнами.
Полодные волокна фотонной зоны полос, полагаются на фотонную кристаллическую структуру в волокничной облицовке, образуя фотонную полосу, чтобы ограничить распространение световых пучков в полом ядра. Разница в показателе преломления фотонных кристаллов означает, что световой луч может распространяться только в ядре и не может протекать в облицовку. Тем не менее, эта структура подвержена потери, с прогнозируемой потерей приблизительно 4 дБ на километр, что ограничивает его использование в сетях на большие расстояния.
Анти -резонансное полое волокно когерентно отражает свет взад и вперед между пленками из трубчатых стекла внутри волокна, ограничивая свет вблизи воздушного ядра и передавая его вдоль оси. Принцип антирезонанса довольно сложный, и некоторые люди утверждают, что он похож на тонкопленку. Этот тип оптического волокна использует принцип анти -резонансного отражения и образует сложную микроструктуру посредством специальной структурной конструкции, такой как проектирование нескольких слоев специально расположенных капилляров. Эта структура предотвращает общее отражение света во время передачи, а вложенная структура капилляров может значительно снизить ослабление полых оптических волокон.
