光缆如何工作?

光纤有许多种用途,人们可能想到的主要用途是艺术照明或互联网连接。无论用于照明还是数据传输,都有同样的前提,用一束光照射一根玻璃或塑料丝。

与大多数用于“灯光秀”的光纤不同,数据传输光纤的周围有保护层且每个保护层的用途都不同。在典型光缆的中心,是一根纯玻璃或纯塑料线芯。接着是通常由不太纯的玻璃或塑料制成的包覆层。然后是涂层、保护光缆芯的加强膜以及将所有这些包裹在内的外护套。

包覆层作为一道屏障,可将光线束缚在线芯内。其他各层的用途都一样:保护。

我觉得线芯和包覆层是光缆最有趣的地方。线芯纯度如此之高,以至于可以长距离传输光,而不会使强度变得极不稳定而失去作用。之所以能够实现这一目标,其部分原因是包覆层的结构,它将所有的光线束缚在线芯内,防止向外扩散。

光缆类型主要有两种:单模和多模。单模光缆采用较小的线芯和厚包覆层,以使光线集中成为单光束。你可以想象,这样能提供更强的信号,使单模成为长距离传输的更好选择。

多模光缆采用较大的线芯和薄包覆层。线芯越大,传输数据就越多。具体工作方式是以不同的角度引导每束传输的光线,使其能够沿线芯传输。然而,虽然多模光缆允许同时传输更多的数据,但这些角度会干扰光强度,因此使得多模更适合短距离传输。

前些年,多模光缆信号都是之字形,称为阶跃折射率。最新技术已经发展到渐变折射率,更多情况下是采取正弦波模式的信号,使其更加可靠。

光纤是一种非常有趣的数据传输形式,需要学习的知识远超本文所述。不过,我希望你能喜欢学习基础知识,激发自己学习更多的知识,并可能在下一个设计中使用上光纤。

关于此作者

Image of Ashley Awalt

Ashley Awalt 是一名应用工程技术人员,自 2011 年以来一直在 DigiKey 工作。她通过 DigiKey 奖学金计划获得了北国社区技术学院电子技术和自动化系的应用科学副学士学位。其目前的职责是协助创建独特的技术项目,记录流程并最终参与项目视频媒体报道的制作。在业余时间,Ashley 喜欢——哦哦,等等,当要照顾孩子的时候,还有空闲时间吗?

More posts by Ashley Awalt
 TechForum

Have questions or comments? Continue the conversation on TechForum, Digi-Key's online community and technical resource.

Visit TechForum