光纤,作为现代通信技术、传感技术及激光技术的核心元件,其直径不仅是导光能力的关键指标,还深刻影响着传输效率、熔接操作的便捷性以及工程应用的可靠性。光纤的直径差异巨大,从微米级到毫米级不等,每种规格都承载着特定的应用使命,下面就科普一下光纤按直径分类的几种主要类型。
1、微纳光纤
Micro/Nano Fiber
顾名思义,其直径非常细小,通常在微米(μm)至百纳米(nm)量级,接近或小于传输光波长。这一特性赋予它极高的光场约束能力和显著的倏逝波传输特性,使其成为传感领域的宠儿。在气体、角速度、生物及温度传感中,微纳光纤展现出非凡的灵敏度和精度。同时在微纳尺度光学近场耦合、非线性光学、原子光学等方面,它也独具特色并有巨大潜在应用前景。

微纳光纤及其应用
2、细径光纤
≤80μm
直径通常不超过80μm,具有优异的抗弯曲能力,同时能够保持较高的信息传输效率。在追求设备密集化和小型化的今天,细径光纤广泛应用于通信、传感及医疗等领域。无论是高密度光纤布线系统、光纤到户(FTTH)项目,还是小型化光纤陀螺仪中的光纤环器件,乃至医疗设备中的内窥镜和光纤手术刀,都能看到它的身影。

细径保偏光纤和标准直径光纤,主要用于通信、传感领域
3、标准直径光纤
125μm
即包层直径为125μm的光纤,是光纤通信领域的基石。它巧妙平衡了传输效率、制造成本与安装便捷性,广泛应用于构建大规模光纤通信网络,支撑起互联网基础设施的脊梁。无论是跨越大洋的长途通信,还是城市内部的宽带接入,它都以其高效、稳定的表现,满足社会对高速、高质量数据传输的迫切需求。
4、大直径光纤
125μm~500μm
又称大芯径光纤,其纤芯直径显著大于标准光纤,有效降低了激光传输中的热效应和非线性效应,使得其在需要高功率激光传输或特殊光学成像的场合大显身手。在工业激光加工、焊接领域,配合高功率激光器,实现了高效、精确的加工操作;后来,市场又推出了方形芯、矩形芯、八边形芯等特种结构匀化光纤,实现对光场空间分布的控制和匀化,解决传统大芯径光纤输出光束能量不均匀对加工物的损伤问题。在医疗领域,大芯径光纤则助力内窥镜、显微镜等提升成像质量,带来更清晰的诊断视野。

各类大直径光纤,主要用于激光传能领域
5、棒状光纤
>500μm
其直径远超传统光纤范畴,可达数毫米乃至数十毫米,是专为高功率激光传输设计的特种光纤。其强大的能量承载能力,确保了激光在传输过程中的质量和稳定性,成为工业激光加工及大型科研实验中不可或缺的基础材料。当前,欧美生产的掺镱棒状光子晶体光纤已对国内禁运。

早期掺镱棒状光子晶体光纤,外径为1.5mm,掺镱芯为60µm
来源:武汉长盈通光电