Sợi quang, là thành phần cốt lõi của công nghệ truyền thông hiện đại, công nghệ cảm biến và công nghệ laser, đường kính của nó không chỉ là một chỉ số quan trọng về khả năng dẫn sáng mà còn ảnh hưởng sâu sắc đến hiệu suất truyền dẫn, sự tiện lợi của hoạt động ghép nối hợp nhất và độ tin cậy của các ứng dụng kỹ thuật. Đường kính của sợi quang thay đổi rất nhiều, từ micron đến milimét, mỗi thông số kỹ thuật mang một nhiệm vụ ứng dụng cụ thể, sau đây là sự phổ biến của một số loại sợi quang chính được phân loại theo đường kính.
Sợi Micro/Nano
Như tên gọi của nó, đường kính của nó rất nhỏ, thường ở thang micron (μm) đến hàng trăm nanomet (nm), gần hoặc nhỏ hơn bước sóng của ánh sáng truyền qua. Đặc điểm này mang lại cho nó khả năng giới hạn trường quang cực cao và các đặc tính truyền sóng nhanh đáng chú ý, khiến nó trở thành lựa chọn ưa thích trong lĩnh vực cảm biến. Trong cảm biến khí, vận tốc góc, sinh học và nhiệt độ, sợi quang micro-nano cho thấy độ nhạy và độ chính xác phi thường. Trong khi đó, nó cũng độc đáo và có triển vọng ứng dụng tiềm năng lớn trong ghép nối trường gần quang học ở cấp độ nano, quang học phi tuyến tính và quang học nguyên tử.
Sợi quang micro-nano và ứng dụng của nó
Sợi quang có đường kính nhỏ hơn hoặc bằng 80μm
Đường kính thường không vượt quá 80μm, có khả năng chống uốn tuyệt vời, đồng thời có thể duy trì hiệu suất truyền thông tin cao. Trong quá trình theo đuổi việc làm dày đặc và thu nhỏ thiết bị, sợi quang có đường kính nhỏ được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực truyền thông, cảm biến và y tế. Cho dù đó là hệ thống cáp quang mật độ cao, dự án cáp quang đến tận nhà (FTTH), thiết bị vòng sợi quang trong con quay hồi chuyển sợi quang thu nhỏ hay thậm chí là nội soi và dao mổ sợi quang trong thiết bị y tế, bạn đều có thể thấy hình dạng của nó.
Sợi quang bảo toàn độ lệch đường kính mịn và sợi quang đường kính tiêu chuẩn, chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực truyền thông và cảm biến
Đường kính sợi tiêu chuẩn 125μm
Tức là, sợi quang có đường kính lớp phủ 125μm là nền tảng của lĩnh vực truyền thông sợi quang. Nó cân bằng khéo léo giữa hiệu suất truyền dẫn, chi phí sản xuất và tính dễ lắp đặt, và được sử dụng rộng rãi để xây dựng các mạng truyền thông sợi quang quy mô lớn, hỗ trợ xương sống của cơ sở hạ tầng Internet. Cho dù là truyền thông đường dài qua đại dương hay truy cập băng thông rộng trong các thành phố, nó đáp ứng nhu cầu cấp thiết của xã hội về truyền dữ liệu tốc độ cao và chất lượng cao với hiệu suất hiệu quả và ổn định.
Sợi quang đường kính lớn 125μm~500μm
Còn được gọi là sợi có đường kính lõi lớn, đường kính lõi của nó lớn hơn đáng kể so với sợi quang tiêu chuẩn, làm giảm hiệu quả các hiệu ứng nhiệt và phi tuyến tính của truyền laser, khiến nó cần truyền laser công suất cao hoặc các dịp chụp ảnh quang học đặc biệt để thể hiện thế mạnh của chúng. Trong lĩnh vực gia công laser công nghiệp, hàn, với laser công suất cao, để đạt được các hoạt động xử lý hiệu quả và chính xác; sau đó, thị trường đã tung ra lõi vuông, lõi hình chữ nhật, lõi bát giác và các cấu trúc đặc biệt khác của quá trình đồng nhất hóa sợi, để đạt được sự phân bố không gian của điều khiển trường ánh sáng và đồng nhất hóa, để giải quyết năng lượng chùm tia đầu ra của sợi quang có đường kính lõi lớn truyền thống không đồng đều khi xử lý vấn đề hư hỏng. Trong lĩnh vực y tế, sợi quang có đường kính lõi lớn giúp nội soi và kính hiển vi cải thiện chất lượng hình ảnh và mang lại trường nhìn chẩn đoán rõ ràng hơn.
Các loại sợi quang đường kính lớn, chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực truyền năng lượng laser
Rod-shaped optical fiber >500μm
Đường kính của nó vượt xa loại sợi quang truyền thống, lên đến vài milimét hoặc thậm chí hàng chục milimét, là sợi đặc biệt được thiết kế để truyền laser công suất cao. Khả năng mang năng lượng mạnh của nó đảm bảo chất lượng và độ ổn định của laser trong quá trình truyền và nó đã trở thành vật liệu cơ bản không thể thiếu cho quá trình xử lý laser công nghiệp và các thí nghiệm nghiên cứu khoa học quy mô lớn. Hiện tại, sợi tinh thể quang tử hình que ytterbi được sản xuất tại Châu Âu và Hoa Kỳ đã bị cấm vận trong nước.
Sợi tinh thể quang tử hình que pha tạp ytterbium sớm, đường kính ngoài 1,5mm, lõi pha tạp ytterbium 60µm
Việc lựa chọn đường kính sợi quang dựa trên các tình huống ứng dụng cụ thể và nhu cầu kết quả cân nhắc kỹ lưỡng, cùng với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, công nghệ sợi quang sẽ tiếp tục phát triển, mang đến nhiều bất ngờ và thay đổi hơn cho xã hội loài người.
