Az optikai szál átvitelben a fényveszteség az optikai szál átvitelénél sokkal kisebb, mint a rézkábelnél a vezetékes átvitelnél. Ezért az optikai szálat főként nagy távolságú jelátvitelre használják. A vezetékezés során az optikai szálat egy műanyag burkolatba zárják, amely szabályozhatja a hajlítási szöget a törés elkerülése érdekében. A csupasz optikai szál felosztható egy központi nagy törésmutatójú üvegmagra (a mag átmérője általában 50 vagy 62,5 μm), a középső alacsony törésmutatójú szilícium-dioxid üvegburkolatra (átmérője általában 125 μm), a legkülső rétegre. gyanta bevonat megerősítéshez, háromrétegű szerkezet. Főleg egymódusú szálak, többmódusú szálak, kvarcszálak és fluordal adalékolt szálak vannak.
Az optikai szálak típusai és funkciói
Egymódusú optikai szál: olyan optikai szál, amely csak egy módú optikai jelet továbbít, és 100 millió jelet tud továbbítani akár több tíz kilométeres távolságig.
Többmódusú optikai szál: Ez a fajta optikai szál több módú optikai jelet képes továbbítani, és a többmódusú optikai szál maximális átviteli távolsága 100 millió jel továbbításához 2 kilométer.
Kvarc optikai szál: olyan optikai szál, amely szilícium-dioxidot (SiO2) használ fő nyersanyagként, és különböző arányok szerint van beállítva a mag és a burkolat törésmutató-eloszlásának szabályozására. A kvarc optikai szál alacsony energiafogyasztással és széles sávval rendelkezik, és széles körben használják kábeltelevíziós és kommunikációs rendszerekben.
A kvarcüveg vezetőként alacsony veszteséget érhet el. Ha a fény hullámhossza 1,0–1,7 μm (körülbelül 1,4 μm), a veszteség csak 1 dB/km, a legalacsonyabb 1,55 μm-nél pedig csak 0,2 dB/km.
Fluorral adalékolt szál: A szilícium-dioxid szálak egyik tipikus száloptikai kábele. Normál körülmények között az 1,3 µm hullámtartományú kommunikációs optikai szál, a vezérlőmag adalékanyaga germánium-dioxid (GeO2), a burkolat SiO-ból készül. A fluorral összekapcsolt szál magja azonban többnyire SiO2, a burkolat pedig fluorral van impregnálva.
Ezért kívánatos a törésmutató ingadozási tényezőinek adalékanyagát képezni, minél kevesebb, annál jobb. A fluor csökkentheti a SIO2 törésmutatóját, ezért elsősorban rétegadalékolásra használják. A fluorral adalékolt szálban a mag nem tartalmaz fluor adalékanyagokat, amelyek befolyásolják a törésmutatót. Mivel a Rayleigh-szórása nagyon kicsi, és a veszteség közel van az elméleti minimumhoz. Ezért leginkább nagy távolságú optikai jelátvitelre használják. Más nyersanyagok optikai szálaihoz képest a kvarc optikai szál széles spektrumú fényáteresztéssel rendelkezik az ultraibolya fénytől a közeli infravörös fényig. A kommunikációs célokon kívül olyan területeken is használható, mint a fényvezetés és a képátvitel.
