光纖是使用石英玻璃或塑料製作而成的纖維狀產品,主要用於網路通訊。在此介紹光纖的概要和數位顯微鏡的觀察案例。

使用數位顯微鏡觀察光纖

光纖及光纜的結構

光纖芯線

採用雙重結構,中心部的纖芯是光傳輸路徑,周圍使用折射率低於纖芯的包層覆蓋。

  • A:纖芯
  • B:包層
  • C:外覆層
光纜

光纜中心有一個張力構件,用於緩解鋪設時的張力。

  • A:光纖芯線
  • B:壓帶
  • C:張力構件
  • D:外皮

使用光纖的優點

  • 與以往使用電話線路的ADSL方式(50 Mbps)相比,可實現高速、大容量通訊(1000 Mbps)
  • 傳輸損失小,因此可實現長距離通訊
  • 非電氣通訊,因此不受電磁干擾影響
  • 1根光纖的外徑,包括外覆層在內僅為0.25 mm,直徑細且輕量
  • 光纖的原材料石英,相比於銅更節省資源且壽命長
  • 無短路事故,防爆

多模光纖和單模光纖

光纖分為多模光纖和單模光纖2種。

單模光纖的纖芯直徑約10微米,僅可傳輸一個光脈衝。與此相比,多模光纖的纖芯直徑較大,約有50微米,可以傳輸反射角度不同的多個光脈衝。

單模光纖

適用於數km以上的中長距離傳輸。用於城市內、城市之間、國際海底通訊等。
纖芯直徑:9 μm
包層直徑:125 μm

多模光纖

適用於數m至數百m的短距離傳輸。用於樓宇內或設備之間的配線。
纖芯直徑:50 μm或62.5 μm
包層直徑:125 μm

使用數位顯微鏡觀察光纖表面損傷的案例

以下介紹使用KEYENCE的4K數位顯微鏡「VHX系列」觀察光纖表面損傷的案例。

150× 多重照明 + 景深合成
80× 透射照明
1000× 同軸落射照明 + 景深合成