광섬유: 두 판 사이의 차이

[[파일:Red light fibers.jpg|섬네일|300px]]

 

== 개요 ==

 

광통신은 광섬유의 한쪽 끝에서 전기신호를 따라 점멸하는 [[발광소자]]를 써서 빛을 점멸하면 광섬유의 다른 쪽 끝에서 [[수광소자]]를 써서 이 점멸하는 빛을 받을 수 있는 현상을 이용한 것이다. 수광소자로서 [[포토다이오드]]를 쓰면 점멸하는 빛의 신호를 전기신호로 바꿀 수 있고, 발광소자로는 1초 동안에 4억 회나 점멸할 수 있는 발광[[다이오드]]도 개발되어 있다. 이 발광소자를 쓰면 광섬유 하나로써 5,760회선의 전화통화가 가능해진다.

 

이렇게 광섬유를 근거리통신망([[LAN]])·종합정보통신망·사무자동화 등 광통신 분야에 응용하여 고도정보화사회를 이룩하는 것은 물론, 광센서·영상전달·조명용기구·광고·장식품 등 인간생활을 더욱 풍요롭게 하는 데 이용하고 있다.

 

1950년대에 코어(core), 클래드(clad) 구조의 광섬유, 즉 빛을 통과하는 핵심 부분인 코어의 [[굴절률]]보다 빛이 밖으로 나가지 못하게 하는 차단층인 클래드의 [[굴절률]]을 약간 작게 하여 코어에 입사된 빛이 굴절률이 다른 코어와 클래드의 경계면에서 [[전반사]]를 반복하면서 전파하는 광섬유가 개발되었다(그림 1 참조).

 

 

최근에 이용되는 광섬유는 주로 외경이 0.1~0.2mm로 미세한 한개의 선이다. 이 광섬유는 그림 18-17과 같이 굴절률이 다른 재질인 광전력을 집중시키는 코어(core)와 광전력을 가두는 작용을 하는 크래드(clad)로 구성되고 여기에 광이 입사되면 광은 코아부분(외경 0.05~0.1mm)의 이하의 각도로 전송된다.

 

광섬유 내부에서 움직이는 빛은 [[솔리톤]]의 성질을 띠기 때문에 일반적인 광학적 빛의 성질과는 다르다.

 

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.

 

 

== 장단점 ==