광섬유: 두 판 사이의 차이

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광섬유 제조과정 중복
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θ는 전송 특성과 밀접한 관계가 있고 보통 통신용 광섬유의 NA는 0.2~0.25 정도, 각도는 ±12°∼±15° 로 적은 것이다. 이에 비해 상업용이나 Fiber Scope 등에 사용되고 있는 광섬유는 사용 용도에 따라 ±30°∼ ±50°로 큰 개구각이 이용되기도 한다.
광섬유에 광이 입사되면 광은 코어와 크래드 경계면에서 전반사하여 진행되는 것을 의미하지만, 광섬유 속에는 각도가 큰 광인 고차 모드(mode)와 각도가 적은 광인 저차 모드가 존재한다. 저차 모드 성분이 높을수록 광대역 전송에 적합하다. 또 일반적으로 저차 모드일수록 장거리 전송이 가능하고, 고차 모드는 감쇠되는 것이므로 광섬유에서는 출사각을 입사각보다 적게 한다.
 
===광섬유의 제조과정===
 
광섬유를 만드는 방법은 주로 먼저 모재(母材:preform)라고 하는 지름 1cm 내외의 봉을 광섬유의 구조와 동일하게 만든 다음, 이것을 고열로 녹여 늘여서 광섬유를 완성하는 방법을 쓴다.
 
⑴ 모재의 제작:적절한 부착대(흑연·사기의 봉이나 고순도 석영관)를 축방향으로 회전시키면서 그 내부(MCVD법)나 외부(OVD법:outside vapor phase deposition)에 불꽃 가수분해 반응에 의해 게르마늄·붕소·인 등이 합성된 산화규소층을 수십 회에 걸쳐 부착시킨 다음, 1700℃ 이상의 높은 온도의 불꽃으로 서서히 가열하여 수축시키면 모재가 완성된다. 이때 게르마늄 등 원소의 포함량을 조절하면 모재의 굴절률 분포를 임의로 조절할 수 있게 된다. 광섬유의 손실 등 광학적 특성이 거의 이 과정에서 결정되므로 매우 주의깊게 진행된다. 이 밖에 석영막대 끝에 직접 모재를 성장시키는 VAD(vapor phase axial deposition)법도 있다.
 
⑵ 연선(延線)과정:모재를 2,000℃ 이상의 고온으로 국부적으로 가열하여 가늘게 뽑으면 광섬유가 된다. 열원(熱源)으로서는 주로 전기저항로·고주파유도로·이산화탄소레이저 등이 사용된다. 이 과정은 불순물에 의해 광섬유 표면이 오염되어 강도가 저하되지 않도록 정결한 분위기가 필요하며, 기계적 강도의 보존과 취급의 편의를 위하여 뽑는 즉시 1차피복을 한다. 그 재료로 화학적으로 안정되고 수분의 침투를 막을 수 있는 실리콘수지·에폭시아크릴레이트·래커·우레탄·EVA 등이 사용된다. 광섬유의 바깥지름은 이 과정에서 약 1μm의 오차 이내로 균일하게 조정된다.
 
=== 종류 ===