Renkli dış katmanı soyulduğunda, içindeki parlak cam ışığı ileten kısım mıdır?
OFSCN®
Renkli dış katmanı (kaplama) soyduğunuzda ortaya çıkan “parlak cam” tamamen ışık iletmek için değildir. Bu cam aslında fiziksel ve optik yapısında iki katmanı içerir: Kaplama (Cladding) ve Çekirdek (Core). Işık sinyalini gerçekten ileten, sadece en merkezde bulunan ve çıplak gözle görülemeyen “çekirdektir”.
Optik Fiberin Üç Katmanlı Fiziksel Yapısı
Standart optik fiber, dıştan içe doğru şu üç katmandan oluşur:
- Dış Katman: Kaplama (Coating)
Bu, soyduğunuz “renkli deri”dir (yaygın malzemeleri poliakrilat, poliimid vb.). Kaplama, ışık iletimine katılmaz; temel görevi, içteki narin camı mekanik hasardan, çizilmelerden ve nemden korumaktır. Standart iletişim optik fiberlerinin kaplama dış çapı genellikle 250\ \mu\text{m} veya 255\ \mu\text{m} 'dir. - Orta Katman: Kaplama (Cladding)
Kaplamayı soyduktan sonra çıplak gözle gördüğünüz “parlak cam ipliğin” ana kısmıdır. Standart tek modlu optik fiberin kaplama dış çapı 125\ \mu\text{m} 'dir. Kaplamanın kırılma indisi ( n_2 olarak adlandırılır) çekirdekten biraz daha düşüktür. Temel görevi doğrudan “ışık iletmek” değil, Toplam İç Yansıma (Total Internal Reflection) mekanizması aracılığıyla ışığı çekirdekte tutarak dışarı sızmasını önlemektir. - En İç Katman: Çekirdek (Core)
Tüm cam ipliğin tam merkezinde yer alan, kırılma indisi ( n_1 olarak adlandırılır) daha yüksek olan son derece ince bir kanaldır, bu da toplam iç yansıma koşulunu ( n_1 ">" n_2 ) sağlar. Standart tek modlu fiber (SMF) için çekirdek çapı yalnızca yaklaşık 9\ \mu\text{m} 'dir. Bu, ışık sinyallerini yönlendiren ve ileten gerçek fiziksel kanaldır.
Göz Neden Farkı Göremez?
Çekirdek ve kaplama, üretim sırasında yüksek saflıkta silika (kuvars camı) malzemesinden eritilip çekildiği için birbirine tamamen entegre olmuştur. Çekirdeğin kırılma indisinin biraz daha yüksek olmasının nedeni, silikaya insan yapımı olarak çok az miktarda element (örneğin germanyum dioksit \text{GeO}_2 ) katılmasıdır. Bu katkılama, dışarıdan bakıldığında tamamen şeffaf ve homojen görünür, bu nedenle göz, 125\ \mu\text{m} 'lik cam ipliğin içinde aslında 9\ \mu\text{m} 'lik bir çekirdek olduğunu ayırt edemez.
Standart Ürün Göstergeleriyle İlişkilendirme
Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®) tarafından sağlanan standart optik fiber spesifikasyonlarını bir örnek olarak ele alırsak, bu üç katmanın geometrik dağılımını açıkça görebiliriz:
- OFSCN® G.652D Optical Fiber
- Çekirdek Çapı: 9\ \mu\text{m}
- Kaplama Çapı: 125\ \mu\text{m}
- Kaplama Dış Çapı: 255\ \mu\text{m} (soyulan renkli katman)
- OFSCN® G.657 Optical Fiber (Eğilmeye Karşı Hassas Olmayan Tek Modlu Fiber)
- Çekirdek Çapı: 9\ \mu\text{m}
- Kaplama Çapı: 125\ \mu\text{m}
- Kaplama Dış Çapı: 255\ \mu\text{m}
Özet
Renkli dış katmanı soyduğunuzda:
- Gördüğünüz 125\ \mu\text{m} 'lik cam iplik, esas olarak ışığı sınırlayan ve yansıtan kaplamadır.
- Işığı gerçekten ileten, bu cam ipliğin merkezinde, enine kesit alanının sadece yaklaşık 0.5\% 'ini oluşturan ultra ince çekirdektir (sadece 9\ \mu\text{m} çapında).