Światłowody są wykonane ze szkła kwarcowego oraz tworzywa sztucznego i są używane głównie w komunikacji internetowej. W tym rozdziale przedstawiono przegląd światłowodów i przykłady ich obserwacji przy użyciu mikroskopu cyfrowego.

Obserwacja światłowodów za pomocą mikroskopu cyfrowego

Światłowody i budowa kabli światłowodowych

Drut rdzeniowy światłowodu

Rdzeń w środku światłowodu jest ścieżką transmisji światła. Okładzina to warstwa materiału o niższym współczynniku załamania światła, która otacza rdzeń.

  • A: Rdzeń
  • B: Okładzina
  • C: Płaszcz zewnętrzny
Kabel światłowodowy

Element napinający w środku kabla łagodzi naprężenia podczas instalacji.

  • A: Drut rdzeniowy światłowodu
  • B: Przewód zaprasowany
  • C: Element napinający
  • D: Płaszcz zewnętrzny

Korzyści wynikające z zastosowania światłowodów

  • Większa prędkość i przepustowość komunikacji (1000 Mbps) niż w przypadku metody ADSL (50 Mbps), która wykorzystuje konwencjonalne linie telefoniczne
  • Umożliwiają komunikację na duże odległości dzięki minimalizacji strat w transmisji
  • Nie jest to komunikacja elektryczna, więc nie jest narażona na zakłócenia elektromagnetyczne
  • Lekki i kompaktowy, z jednym włóknem, w tym płaszcz zewnętrzny, o średnicy zewnętrznej 0,25 mm
  • Kwarc, materiał, z którego zbudowane są włókna, ma dłuższą żywotność i mniejsze zużycie zasobów niż miedź
  • Odporność na wybuch, bez możliwości wystąpienia zwarcia

Światłowody wielomodowe i światłowody jednomodowe

Istnieją dwa rodzaje światłowodów: wielomodowe i jednomodowe.

Światłowody jednomodowe mają średnicę rdzenia około 10 mikrometrów i są ograniczone do pojedynczego impulsu świetlnego. Światłowody wielomodowe są większe, o średnicy rdzenia około 50 mikrometrów, i mogą przesyłać wiele impulsów świetlnych o różnych kątach odbicia.

Światłowody jednomodowe

Idealne do transmisji średniego i dalekiego zasięgu na długości kilku kilometrów lub więcej. Ten typ jest używany do komunikacji wewnątrzmiejskiej, międzymiastowej i międzynarodowej podmorskiej.
Średnica rdzenia: 9 μm
Średnica okładziny: 125 μm

Światłowód wielomodowy

Idealny do transmisji krótkiego zasięgu na długości od kilku do kilkuset metrów. Ten typ jest używany do okablowania w budynkach i między urządzeniami.
Średnica rdzenia: 50 μm lub 62,5 μm
Średnica okładziny: 125 μm

Przykładowe obserwacje defektów powierzchni światłowodów przy użyciu mikroskopu cyfrowego

W tym rozdziale przedstawiono najnowsze przykłady obserwacji defektów powierzchni światłowodów przy użyciu mikroskopu cyfrowego 4K KEYENCE Serii VHX.

150×, multioświetlenie + kompozycja głębokości
80×, oświetlenie przechodzące
1000×, doświetlacz współosiowy + kompozycja głębokości