Одномодовые световоды. Многомодовые световоды с и ступенчатым профилем. Волоконные световоды со специальными свойствами. Полимерные световоды.

По назначению волоконные световоды можно разделить на пять основных групп:
1. Одномодовые световоды для скоростных систем передачи и фазовых волоконно-оптических датчиков (ВОД). Эти световоды отличаются предельно низкими потерями (0, 2 ... 1 д Б/км) и широкой полосой пропускания (1 ... 100 ГГц-км). Сюда же можно отнести волокна с сохранением поляризации, необходимые для целого ряда датчиков и перспективных систем передачи с когерентным приемом. Типичные размеры световодов первой группы: диаметр сердцевины 5... 10 м км, оболочки 125 м км, числовая апертура 0, 15 ... 0, 2.
2. Многомодовые световоды с градиентным профилем показателя преломления, предназначенные для использования в системах передачи нарасстояния в несколько километров с полосой пропускания 100 ... 1000 МГц-км. Потери в таких волокнах лежат в пределах 0, 5 ... 5 д Б/км, стандартные размеры: диаметр сердцевины 50 м км, оболочки 125 м км, типичное значение числовой апертуры около0, 2.
3. Многомодовые световоды со ступенчатым профилем показателя преломления, предназначенные для использования в локальных сетях, объектовых системах передачи и различных ВОД, с весьма умеренной полосой пропускания (10... 100МГц-км) и потерями 3 ... 10 д Б/км. Такие световоды имеют повышенную числовую апертуру (0, 3 ... 0, 6) и диаметр сердцевины80 ... 400 мк, допускающие эффективное сопряжение с дешевыми и надежными источниками излучения.
4. Волоконные световоды со специальными свойствами, к которым относятся волокна целевого назначения для датчиков и других волоконно-оптических функциональных устройств: лазерные волокна (см. гл. 5), активированные редкоземельными ионами, волокна с пьезоэлектрической или магнитострикционной оболочкой и т. п.
5. Полимерные световоды со ступенчатым или градиентным профилем показателя преломления, отличающиеся высокой гибкостью, прочностью и низкой стоимостью. Область их применения ограничивается высокими потерями(100…500 д Б/км), поэтому используются они для передачи данных внутри ЭВМ, в роботах, в автомобильных датчиках и т. п.
6. Волокна для среднего ИК диапазона (Х — 2 ... 50 м км)со сверхнизкими потерями.
Световоды первой, второй и отчасти третьей групп имеют одинаковую композицию и изготавливаются из кварцевого стекла, легированного различными добавками, изменяющими показатель преломления в нужную сторону. Кварцевое стекло имеет высокие однородность и чистоту, что обусловливает малые потери на рассеяние и поглощение (см. § 4. 6), отличается высокой температурой плавления, химической и радиационной стойкостью. Технология производства высококачественных кварцевых волокон, как будет видно ниже, достаточно сложна, но доведена до промышленного уровня, обеспечивающего массовый выпуск без снижения качества.
Требования к характеристикам световодов третьей и четвертой групп не являются предельно жесткими, поэтому они изготавливаются из более дешевых материалов(многокомпонентные стекла) и по более простой технологии. Производство полимерных волокон является самым простым и дешевым в рассматриваемом ряду. Производство волокон шестой группы требует освоения новых материалов и технологий и находится в лабораторной стадии.
Наиболее распространенные в мировой практике способы изготовления высококачественных кварцевых волоконных световодов являются разновидности процесса химического осаждения основного стеклообразующего окисла SiO2 и легиру...