光纤技术发展有哪些特点-光纤的发展趋势

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摘要：随着数字化，网络和智能时代的到来，信息传输领域正在经历爆炸式增长。面对各种信息需求，以及特种领域的传输需求，特种光纤已成为信息传输的主要媒介，支持信息多元化市场的发展。特别是在智能电网，军事，医疗和能源等特种领域。本文将分析特种光纤的现状、分类和具体应用领域。

随着光纤逐渐渗透到信息时代的各个行业，特种光纤市场正在迅速开放。特种光纤技术具有技术要求高，技术难度大，与最终用户需求紧密结的特点。美国对华高科技出口管制的20种产品清单明确包含了特种光纤，这将迫使中国的特种光纤蓬勃发展并努力突破。

特种光纤的现状

特种光纤用于特定波长，由特种材料制成，根据特殊波长结构设计，采用特殊涂层材料，具有特种功能。在封装方法和尺寸方面，国产特种光纤主要包括偏振保持单模光纤，大直径大数值孔径光纤，双包层光纤和三角芯光纤。我们日常所说的特种光纤主要是指偏振保持单模光纤。

从狭义上讲，特种光纤是一种具有特种性能的光纤，其用途与通信标准光纤不同。其材料掺杂，结构设计，工艺，传输波长，光学性能，机械和环境特性都很特殊。服务于不同的行业领域。从广义上讲，特种光纤和通信光纤专用光缆甚组件都属于特种光纤(产品)范畴，应用于电力、通信、石油石化、传感、军事和工业等各个领域。

目前，我国特种光纤市场的主要特点是市场分散，总需求量小，产品种类繁多，生产工艺复杂，制造成本高。在国内，没有统一的产品质量标准，大多数生产企业都很小。从应用市场来看，国内航空航天，风能，燃料电池等新型工业应用将为特种光纤提供更多市场。

特种光纤的分类

保偏单模光纤是最常用的特种光纤，偏振保持光纤，指能使输入该光纤的线偏振光独立、稳定地在光纤中传输的一种单模光纤。偏振光是光波、电磁波、电场振动方向不与传播方向一致的光。线偏振光指光波电场的指向限于某一平面内，只沿一个方向振动的偏振光。以下对偏振保持单模光纤将做更详细的分类。

1.单偏振光纤。通过专门设计与制造工艺，使光纤中构成基模的两个线偏振模之一为导模，可低损耗传输。另一个模截止或产生严重泄漏而衰减，使这种光纤的输出光始终只有一种单一的偏振模式的光纤。

2.红外光纤。传递波长为2-4微米中红外波段内的光信号或光能量的光纤。在宽波段内色散很低对辐射的敏感性亦很低。可用于超长距离无中继，超大容量的通信系统、抗辐射通信系统、红外光纤传感器和非线性光学元件、红外能量传输线等。

3.塑料光纤。包层为低折射率、纤芯为高折射率的透明塑料制成的光纤。直径为数十微米数毫米。在远红外和紫外波段比光学玻璃的透过率超过50%，与发光二极管配使用，可用于传输距离120米以内低速率的光通信系统。

4.耐辐射光纤。用耐辐射材料制作的光纤，可以在核辐射环境中正常工作。一般玻璃光纤受核辐射时会因染色而失去透光能力，含铈的玻璃具有很好的耐辐射能力，因此用来制做光纤可以获得较好的效果。

特种光纤的应用领域

通信/器件应用领域：主要是用于通信信号放大和光纤激光器的掺铒和掺铒有源光纤，用于通信和通信设备的保偏光纤，耦光纤和抗弯曲光纤用于无源光器件，色散补偿光纤用于通信传输网络的色散管理等;

军工应用领域：耐高温光纤/紫外光纤/弯曲光纤/ UV光纤等在高温高压等恶劣环境下使用， FOG保偏光纤用于航空核心器件光纤陀螺，抗辐射光纤用于光纤延时器;此外，还有用于激光雷达的高功率激光传输光纤和电缆，以及超连续光子晶体光纤。

电力应用领域：玻璃光纤覆盖的大芯光纤和塑料覆层，电力电缆和转换器阀门和风力发电系统的控制部件;此外，光纤电流互感器用于超高压电流监测。

医疗应用领域：用于激光手术的各种类型的钬激光和绿色激光的特种医疗大芯光纤，用于激光成像的特种数值孔径和用于端部的光导，还有用于医疗传感的传感光纤产品，需要医学认证。

能源/轨道交通应用领域：用于轨道交通机车加工的长距离输油管道用振动传感电缆，耐高温光纤和石油石化电缆传感光缆用于大芯线能量传输光纤和轨道结构健康监测。

结语

作为光纤技术未来的发展方向，特种光纤在各个领域尤其具有广泛的应用近年来，一系列特种的光纤，例如用于光纤传感的保偏光纤和用于光纤激光器的掺铒光纤，已经迅速发展。

中国的特种光纤产业将在未来20 - 30年内经历革性的变革，数字化、网络化和智能化是革性变化的核心技术和主要途径。

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