O que é fibra de núcleo oco (HCF)?
As fibras ópticas do núcleo oco são diferentes das fibras ópticas de vidro sólido ou plástico tradicional, pois seu interior está vazio e pode ser preenchido com ar, gás inerte ou vácuo. Esse método exclusivo de projeto estrutural altera significativamente as características de propagação óptica das fibras ópticas, dando -lhes várias vantagens de desempenho sobre as fibras ópticas tradicionais de núcleo de vidro sólido. Devido à velocidade de propagação mais rápida da luz no ar em comparação ao vidro, as fibras ópticas do núcleo oco têm menor latência e perdas em comparação com as fibras ópticas tradicionais. A Microsoft Lumension afirma que sua velocidade oca de fibra óptica é 47% mais rápida que o vidro de quartzo padrão. Além disso, as fibras de núcleo oco não captam luz e podem suportar facilmente luz em várias bandas como O, S, E, C, L, U, etc.
A fibra de núcleo oca, como a fibra de núcleo de vidro tradicional, consiste em três partes: núcleo, revestimento e revestimento. A principal diferença está no núcleo e no revestimento. O núcleo da fibra oca é o ar e o revestimento é projetado com base na microestrutura, geralmente consistindo em uma série de pequenos orifícios de ar dispostos em uma estrutura semelhante a um favo de mel. Quando a luz é incidente na interface entre o núcleo da fibra e o revestimento, ela é fortemente espalhada pelos orifícios do ar organizados periodicamente no revestimento. Essa dispersão múltipla produz coerência, permitindo que ondas leves que atendam a comprimentos de onda específicos e ângulos de incidentes retornem à camada central e continuem se propagando. A função da microestrutura é limitar os sinais ópticos dentro do núcleo da fibra para propagação, e o desempenho das fibras do núcleo oco é determinado principalmente pela microestrutura.
A fibra oca reduz a refração da luz pelo meio devido à propagação da luz no ar, reduzindo bastante o atraso da transmissão. A perda de sinal da fibra oca é significativamente menor que a das fibras tradicionais, tornando -a adequada para transmissão ultra longa de longa distância e reduzindo a necessidade de amplificadores de sinal. A fibra de núcleo oca reduz significativamente os efeitos não lineares (como a modulação auto-fase da fibra) durante a transmissão óptica de alta potência, tornando-a amplamente aplicável na transmissão a laser de alta potência e comunicação quântica.
As fibras do núcleo oco podem ser simplesmente classificadas em duas categorias com base em seu design de microestrutura e princípio de trabalho: fibras de núcleo oco de bandGap fotônico (PBG-HCF) e fibras de núcleo oco anti-ressonante (AR-HCF). O desenvolvimento de fibras ópticas do núcleo oco passou principalmente pelo processo de evolução, desde fibras fotônicas de bandGAP até fibras anti -ressonantes.
As fibras do núcleo oco de bandagem de banda de fóton dependem da estrutura cristalina fotônica no revestimento da fibra para formar um bandGap fotônico para restringir a propagação de vigas de luz no núcleo oco. A diferença no índice de refração de cristais fotônicos significa que o feixe de luz só pode se propagar no núcleo e não pode vazar para o revestimento. No entanto, essa estrutura é propensa a perdas, com uma perda prevista de aproximadamente 4dB por quilômetro, o que limita seu uso em redes de longa distância.
A fibra oca anti -ressonante reflete coerentemente a luz entre os filmes de vidro tubular dentro da fibra, confinando a luz perto do núcleo de ar e transmitindo -a ao longo do eixo. O princípio da anti -ressonância é bastante complexo, e alguns humanos argumentam que é semelhante à interferência fina do filme. Esse tipo de fibra óptica utiliza o princípio da reflexão anti -ressonante e forma uma microestrutura complexa através do projeto estrutural especial, como projetar várias camadas de capilares especialmente organizados. Essa estrutura impede a reflexão total da luz durante a transmissão, e a estrutura aninhada dos capilares pode reduzir significativamente a atenuação das fibras ópticas do núcleo oco.
