Ako dodávateľ multimódových vlákien som sa už roky hlboko zapojil do oblasti optickej komunikácie. Jednou z najčastejšie kladených otázok od našich zákazníkov je odolnosť voči multimódovému vláknine. V tomto blogu sa ponorím do toho, čo znamená odpor žiarenia v kontexte multimódového vlákna, jeho dôležitosti a toho, ako ovplyvňuje rôzne aplikácie.
Pochopenie odporu žiarenia v multimódovom vlákne
Predtým, ako budeme diskutovať o žiarení, stručne pochopme, čo je multimódové vlákno. Multimódové vlákno je typ optického vlákna, ktorý umožňuje súčasne sa cez ňu šíriť viacero svetelných lúčov (režimov). Všeobecne sa používa v miestnych sieťach (LAN), dátových centrách a krátkodobých komunikačných systémoch kvôli svojmu relatívne veľkým priemerom jadra, čo uľahčuje spáchanie svetla do vlákna.
Odolanie žiarenia v multimódovej vlákne sa vzťahuje na schopnosť vlákna udržať si optický výkon v prítomnosti žiarenia. Žiarenie môže pochádzať z rôznych zdrojov, ako sú jadrové elektrárne, vesmírne prostredie a lekárske zobrazovacie zariadenia. Ak je multimódová vláknina vystavená žiareniu, môže spôsobiť niekoľko škodlivých účinkov na jeho optické vlastnosti.
Jedným z primárnych účinkov žiarenia na multimódové vlákno je vytvorenie farebných centier v sklenenej štruktúre vlákna. Tieto farebné centrá absorbujú svetlo pri špecifických vlnových dĺžkach, čo vedie k zvýšeniu optického útlmu. Inými slovami, svetelný signál, ktorý prechádza vláknom, je slabší, keď prechádza žiarením - exponovanou časťou vlákna. Toto zvýšenie útlmu môže prísne obmedziť prenosovú vzdialenosť a celkový výkon komunikačného systému.
Dôležitosť odporu žiarenia
Dôležitosť rezistencie na ožarovanie v multimódových vláknach sa nedá nadhodnotiť, najmä v aplikáciách, kde bude vláknina pravdepodobne vystavená žiareniu. Napríklad v jadrových elektrárňach sa na monitorovanie a riadenie používajú optické vlákna. Tieto systémy musia spoľahlivo pracovať vo vysokom prostredí žiarenia. Ak multimódové vlákno použité v týchto systémoch má zlý odpor žiarenia, optické signály sa môžu postupom času znižovať, čo vedie k nepresnému prenosu údajov a potenciálnym bezpečnostným rizikom.
Vo vesmírnych aplikáciách sa satelity a vesmírne sondy spoliehajú na optické komunikačné systémy na prenos údajov. Vesmírne prostredie je vyplnené rôznymi formami žiarenia, vrátane kozmických lúčov a slnečných žiarov. Multimódové vlákno s vysokým odporom žiarenia je nevyhnutné na zabezpečenie dlhodobej spoľahlivosti týchto komunikačných systémov.
Faktory ovplyvňujúce odpor žiarenia
Odolnosť voči multimódovému vláknine ovplyvňuje niekoľko faktorov. Jedným z najdôležitejších faktorov je zloženie vlákna. Rôzne typy sklenených kompozícií majú rôzne citlivosť na ožarovanie. Napríklad vlákna vyrobené z čistého skla oxidu kremičitého majú vo všeobecnosti lepšiu rezistenciu na žiarenie v porovnaní s vláknami s dopantmi. Dopanty sú látky pridané do skla na modifikáciu jeho optických vlastností, ale môžu tiež zvýšiť náchylnosť vlákna na poškodenie žiarením.
Výrobný proces tiež hrá rozhodujúcu úlohu pri určovaní odporu žiarenia multimódovej vlákniny. Vlákna, ktoré sa vyrábajú podľa prísnych opatrení na kontrolu kvality a pri pokročilých čistiacich technikách majú tendenciu mať lepšiu odolnosť proti žiareniu. Tieto procesy pomáhajú znižovať prítomnosť nečistôt v skle, ktoré môžu pôsobiť ako miesta na tvorbu farieb - stredu pri vystavení žiareniu.
Rôzne stupne multimódových vlákien a ich odporu žiarenia
Na trhu je k dispozícii niekoľko stupňov multimódových vlákien, z ktorých každá má rôzne charakteristiky a úrovne odporu žiarenia. Pozrime sa na niektoré z bežne používaných stupňov:
-
Om2: Multimódové vlákno OM2 je starší štandard, ktorý má priemer jadra 50 mikrónov. Aj keď sa široko používa v mnohých aplikáciách LAN, jej odpor žiarenia je v porovnaní s novšími štandardmi relatívne obmedzený.Om2Vlákna sa zvyčajne neodporúčajú pre prostredie s vysokým žiarením.
-
Om3 - 150: OM3 - 150 multimódové vlákno je navrhnuté tak, aby podporovali vyššie rýchlosti dát na väčšie vzdialenosti v porovnaní s OM2. Má priemer jadra 50 mikrónov a je optimalizovaný pre prevádzku vlnovej dĺžky 850 nm. Pokiaľ ide o odpor žiarenia, OM3 - 150 vlákien sú zlepšením oproti OM2, ale stále nemusia byť dostatočné na extrémne vysoké aplikácie žiarenia.Om3 - 150
-
Om4: OM4 Multimode Fiber je najnovší a najpokročilejší štandard v technológii multimódových vlákien. Ponúka ešte vyššiu šírku pásma a lepší výkon v porovnaní s OM3 - 150. Vlákna OM4 má tiež zlepšenú odolnosť proti žiareniu v dôsledku optimalizovaného skleneného zloženia a výrobných procesov.Om4je dobrou voľbou pre aplikácie, v ktorých sa očakáva určitá úroveň ožarovania.
Meranie odporu žiarenia
Na presné vyhodnotenie odporu žiarenia multimódového vlákna sa používa niekoľko meracích techník. Jednou z najbežnejších metód je meranie optického útlmu vlákna pred a po vystavení žiareniu. Rozdiel v útlóch, známy ako útlm (RIA) indukovaný žiarením, je kľúčovým ukazovateľom odporu žiarenia vlákna.
Ďalšou technikou je použitie spektroskopie na analýzu tvorby farebných centier vo vlákne. Meraním absorpčného spektra vlákniny môžu vedci identifikovať špecifické vlnové dĺžky, pri ktorých farebné centrá absorbujú svetlo a kvantifikujú svoju koncentráciu.
Aplikácie a úvahy
Pri výbere multimódového vlákna pre konkrétnu aplikáciu je nevyhnutné zvážiť úroveň vystavenia žiarenia. Pre prostredia s nízkym žiarením, ako sú typické kancelárske LAN, OM2 alebo OM3 - 150 vlákien môžu byť dostatočné. Avšak v prostredí s vysokým žiarením, ako sú jadrové elektrárne alebo priestorové aplikácie, OM4 alebo špecializované žiarenie - by sa mali zvážiť tvrdené multimódové vlákna.
Je tiež dôležité poznamenať, že rezistencia na žiarenie multimódového vlákna sa môže časom degradovať s opakovaným vystavením žiareniu. Preto je potrebné pravidelné monitorovanie optického výkonu vlákna na zabezpečenie dlhodobej spoľahlivosti komunikačného systému.
Záver
Záverom možno povedať, že rezistencia na ožarovanie multimódového vlákna je kritickým faktorom v mnohých aplikáciách, najmä v tých, kde je vláknina vystavená žiareniu. Pochopenie faktorov, ktoré ovplyvňujú rezistenciu na ožarovanie, rôzne stupne dostupných multimódových vlákien, a techniky merania môžu pomôcť pri prijímaní informovaných rozhodnutí pri výbere správneho vlákna pre konkrétnu aplikáciu.
Ako dodávateľ multimódového vlákna sme odhodlaní poskytovať vysokokvalitné vlákna s vynikajúcou odolnosťou proti žiareniu. Ak ste v procese výberu multimódového vlákna pre svoj projekt alebo máte akékoľvek otázky týkajúce sa odporu ožarovania, odporúčame vám, aby ste nás kontaktovali kvôli podrobnej diskusii. Náš tím odborníkov vám môže pomôcť vybrať najvhodnejšie vlákno na základe vašich konkrétnych požiadaviek.
Odkazy
- „Komunikačná technológia optických vlákien“ od Gerda Keizera.
- "Handbook of Fiber Optics" editoval Andrew D. Kersey.
- Priemyselné biele pätky na multimódovej technológii vlákien a odporu žiarenia.