W transmisji światłowodowej utrata światła w transmisji światłowodowej jest znacznie mniejsza niż w przypadku kabla miedzianego w transmisji przewodowej. Dlatego światłowód jest używany głównie do transmisji sygnału na duże odległości. Podczas okablowania światłowód jest zamknięty w plastikowej osłonie, która może kontrolować kąt zgięcia, aby zapobiec pęknięciu. Nagie światłowód można podzielić na centralny rdzeń szklany o wysokim współczynniku załamania światła (średnica rdzenia wynosi zwykle 50 lub 62,5 μm), środkowy płaszcz z krzemionki o niskim współczynniku załamania światła (średnica wynosi zwykle 125 μm), najbardziej zewnętrzna warstwa powłoki żywicznej do zbrojenia, struktura trójwarstwowa. Są to głównie włókna jednomodowe, wielomodowe, kwarcowe i domieszkowane fluorem.
Rodzaje i funkcje światłowodów
Światłowód jednomodowy: rodzaj światłowodu, który transmituje tylko jeden mod sygnału optycznego, który może przesyłać 100M sygnałów na odległość kilkudziesięciu kilometrów.
Światłowód wielomodowy: ten typ światłowodu może przesyłać wiele trybów sygnałów optycznych, a maksymalna odległość transmisji światłowodu wielomodowego do przesyłania sygnałów 100 M wynosi 2 kilometry.
Światłowód kwarcowy: światłowód wykorzystujący dwutlenek krzemu (SiO2) jako główny surowiec i skonfigurowany w różnych proporcjach w celu kontrolowania rozkładu współczynnika załamania światła rdzenia i płaszcza. Światłowód kwarcowy charakteryzuje się niskim poborem mocy i łączy szerokopasmowych i jest szeroko stosowany w telewizji kablowej i systemach komunikacyjnych.
Szkło kwarcowe jako przewodnik może osiągnąć niskie straty. Gdy długość fali światła wynosi 1,0～1,7μm (około 1,4μm), strata wynosi tylko 1dB/km, a najniższa przy 1,55μm to tylko 0,2dB/km.
Światłowód domieszkowany fluorem: Jest to jeden z typowych kabli światłowodowych z włókna krzemionkowego. W normalnych warunkach światłowód do komunikacji w domenie fal 1,3 µm, domieszką rdzenia kontrolnego jest dwutlenek germanu (GeO2), a płaszcz jest wykonany z SiO. Jednak rdzeń włókna połączonego z fluorem składa się głównie z SiO2, a okładzina jest impregnowana fluorem.
Dlatego pożądane jest tworzenie domieszek współczynników zmienności współczynnika załamania, im mniej tym lepiej. Fluor może obniżać współczynnik załamania światła SIO2, dlatego jest używany głównie do domieszkowania warstwowego. We włóknie domieszkowanym fluorem rdzeń nie zawiera domieszek fluoru wpływających na współczynnik załamania światła. Ponieważ jego rozpraszanie Rayleigha jest bardzo małe, a strata jest bliska teoretycznego minimum. Dlatego jest używany głównie do transmisji sygnału optycznego na duże odległości. W porównaniu ze światłowodami z innych surowców, światłowód kwarcowy ma również szerokie spektrum transmisji światła od światła ultrafioletowego do światła bliskiej podczerwieni. Oprócz celów komunikacyjnych może być również stosowany w dziedzinach takich jak światłowód i transmisja obrazu.
