特種光纖在特定波長上使用,由特種材料制造并具有特種功能。其品種繁多,發(fā)展迅速。
1.1偏振保持單模光纖
偏振光是光波振動方向與傳播方向不一致的光。線偏振光指光波只沿某一個固定方向振動的偏振光。偏振保持光纖,指能使輸入該光纖的線偏振光獨(dú)立、穩(wěn)定地在光纖中傳輸?shù)囊环N單模光纖。
單偏振光纖——通過專門設(shè)計與制造工藝,使光纖中構(gòu)成基模的兩個線偏振模之一為導(dǎo)模,可低損耗傳輸,同時,另一個模截止或產(chǎn)生嚴(yán)重泄漏而衰減,使這種光纖的輸出光始終只有一種偏振模式的光纖。
紅外光纖——傳遞波長為2~4μm中紅外波段內(nèi)的光信號或光信量的光纖。在寬波段內(nèi)色散很低對輻射的敏感性亦很低??捎糜诔L距離無中繼。超大容量的通信系統(tǒng)、抗輻射通信系統(tǒng)、紅外光纖傳感器和非線性光學(xué)元件、紅外能量傳輸線等。紅外光纖束可用于各種紅外光源、內(nèi)窺鏡、編碼器及光纖面板等方面。
塑料光纖——纖芯為高折射率、包層為低折射率的透明塑料制成的光纖。直徑為數(shù)十微米至數(shù)毫米。與玻璃光纖相比,重量輕、韌性好、成本低、工藝簡便;在遠(yuǎn)紅外和紫外波段比光學(xué)玻璃的透過率大50%,在可見光和近紅外波段的透過性能接近光學(xué)玻璃,一般塑料光纖的損耗為100~200dB/km。與發(fā)光二極管配合使用,可用于傳輸距離120m以內(nèi)低速率的光通信系統(tǒng)。還可以制成傳光束使用。制造材料主要有聚苯乙烯,聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸脂等幾類。
耐輻射光纖——用耐輻射材料制作的光纖,可以在he輻射環(huán)境中正常工作。一般玻璃光纖受he輻射時會因染色而失去透光能力,含鈰的玻璃具有很好的耐輻射能力,用來制做光纖可以獲得較好的效果。
1.2大芯徑大數(shù)值孔徑光纖
芯徑和數(shù)值孔徑大于標(biāo)稱值,即芯徑大于62.5微米、數(shù)值孔徑大于0.23微米的光纖。此類光纖與普通光纖相比,損耗大、帶寬低,可用于有特殊要求的系統(tǒng)。傳像光纖束——由數(shù)萬至數(shù)十萬根直徑10微米~20微米具有纖芯和包層的裸光纖密集并有規(guī)則地排列而成,用作傳輸圖像的纖維光學(xué)元件。主要用于工業(yè)、醫(yī)學(xué)和國防中的監(jiān)控、內(nèi)窺、潛望等。在其兩端上每根纖維的位置嚴(yán)格對應(yīng)。傳像光纖主要有兩種。一種是用光學(xué)玻璃制成單根纖維再排列成束,柔軟性好,亮度高,尺寸大,分辨率較低,透光波長范圍較小。另一種是用數(shù)萬根至數(shù)十萬根石英玻璃纖維制成,透光性好,透光波長范圍大,分辨率高,使用長度可達(dá)幾十米。應(yīng)用更廣泛。
1.3雙包層光纖
分為色散移位光纖(DSF)和色散平坦光纖(DFF):色散平坦光纖適用于波分復(fù)用系統(tǒng),這種系統(tǒng)可以把傳輸容量提高幾倍到幾十倍。
1.4三角芯光纖
是一種改進(jìn)的色散移位光纖,它有效面積較大,有利于提高輸入光纖的光功率,增加傳輸距離。
1.5傳光光纖束
大量光纖任意排列并放入一個護(hù)套內(nèi)構(gòu)成傳輸光的通道。單絲直徑為30~100μm,主要技術(shù)指標(biāo)為數(shù)值孔徑、透光率和最小彎曲半徑。傳光束可以靈活地改變光線傳遞的方向或光源的位置,還可改變兩端面的形狀或把末端分成若干股,以改變光源的形狀,制成光能量的空間分布變換器和分配器等。做為一種傳光元件,在工業(yè)和醫(yī)學(xué)上有廣泛用途。