บทความ

ในฐานะซัพพลายเออร์ของเส้นใยมัลติโหมดฉันมีส่วนร่วมอย่างลึกซึ้งในด้านการสื่อสารด้วยแสงมานานหลายปี หนึ่งในคำถามที่พบบ่อยที่สุดจากลูกค้าของเราคือการต้านทานรังสีของเส้นใยมัลติโหมด ในบล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกว่าการต่อต้านรังสีหมายถึงอะไรในบริบทของเส้นใยมัลติโหมดความสำคัญและผลกระทบต่อแอปพลิเคชันที่แตกต่างกันอย่างไร

ทำความเข้าใจกับความต้านทานการแผ่รังสีในเส้นใยมัลติโหมด

ก่อนที่เราจะหารือเกี่ยวกับความต้านทานรังสีเรามาทำความเข้าใจสั้น ๆ ว่าเส้นใยหลายโหมดคืออะไร เส้นใย Multimode เป็นไฟเบอร์ออปติกชนิดหนึ่งที่อนุญาตให้มีรังสีแสงหลายโหมด (โหมด) ที่จะเผยแพร่ผ่านพร้อมกัน มันมักจะใช้ในเครือข่ายในพื้นที่ (LANs), ศูนย์ข้อมูลและระบบสื่อสารระยะสั้นเนื่องจากมีเส้นผ่านศูนย์กลางหลักที่ค่อนข้างใหญ่ซึ่งทำให้ง่ายต่อการใช้แสงเข้ากับเส้นใย

ความต้านทานการแผ่รังสีในเส้นใยมัลติโหมดหมายถึงความสามารถของเส้นใยในการรักษาประสิทธิภาพของแสงในการปรากฏตัวของรังสี การแผ่รังสีอาจมาจากแหล่งต่าง ๆ เช่นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์สภาพแวดล้อมในอวกาศและอุปกรณ์ถ่ายภาพทางการแพทย์ เมื่อเส้นใยมัลติโหมดสัมผัสกับรังสีมันอาจทำให้เกิดผลเสียหลายประการต่อคุณสมบัติทางแสง

หนึ่งในผลกระทบหลักของการแผ่รังสีต่อเส้นใยมัลติโหมดคือการสร้างศูนย์สีภายในโครงสร้างกระจกของเส้นใย ศูนย์สีเหล่านี้ดูดซับแสงที่ความยาวคลื่นเฉพาะซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของการลดทอนแสง กล่าวอีกนัยหนึ่งสัญญาณแสงที่เดินทางผ่านเส้นใยจะอ่อนแอลงเมื่อผ่านการแผ่รังสี - ส่วนที่สัมผัสของเส้นใย การลดทอนการลดทอนนี้สามารถ จำกัด ระยะการส่งผ่านและประสิทธิภาพโดยรวมของระบบการสื่อสารอย่างรุนแรง

ความสำคัญของการต้านทานรังสี

ความสำคัญของความต้านทานรังสีในเส้นใยมัลติโหมดไม่สามารถพูดเกินจริงได้โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่เส้นใยมีแนวโน้มที่จะสัมผัสกับรังสี ตัวอย่างเช่นในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์จะใช้เส้นใยออพติคอลสำหรับการตรวจสอบและควบคุมระบบ ระบบเหล่านี้จำเป็นต้องใช้งานได้อย่างน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมการแผ่รังสีที่สูง หากเส้นใยมัลติโหมดที่ใช้ในระบบเหล่านี้มีความต้านทานต่อการแผ่รังสีที่ไม่ดีสัญญาณออปติคัลอาจลดลงเมื่อเวลาผ่านไปซึ่งนำไปสู่การส่งข้อมูลที่ไม่ถูกต้องและความเสี่ยงด้านความปลอดภัยที่อาจเกิดขึ้น

ในแอพพลิเคชั่นอวกาศดาวเทียมและโพรบอวกาศพึ่งพาระบบการสื่อสารทางแสงสำหรับการถ่ายโอนข้อมูล สภาพแวดล้อมของอวกาศเต็มไปด้วยรังสีหลายรูปแบบรวมถึงรังสีคอสมิคและเปลวไฟแสงอาทิตย์ เส้นใยมัลติโหมดที่มีความต้านทานรังสีสูงเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าความน่าเชื่อถือในระยะยาวของระบบการสื่อสารเหล่านี้

ปัจจัยที่มีผลต่อความต้านทานการแผ่รังสี

มีหลายปัจจัยที่มีผลต่อความต้านทานการแผ่รังสีของเส้นใยมัลติโหมด หนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดคือองค์ประกอบของเส้นใย องค์ประกอบของแก้วประเภทต่าง ๆ มีความไวต่อรังสีที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นเส้นใยที่ทำจากแก้วซิลิกาบริสุทธิ์โดยทั่วไปมีความต้านทานต่อรังสีที่ดีกว่าเมื่อเทียบกับเส้นใยที่มีสารเจือปน สารเจือปนเป็นสารที่เพิ่มเข้าไปในแก้วเพื่อปรับเปลี่ยนคุณสมบัติทางแสง แต่พวกเขายังสามารถเพิ่มความไวของเส้นใยต่อความเสียหายจากรังสี

กระบวนการผลิตยังมีบทบาทสำคัญในการกำหนดความต้านทานการแผ่รังสีของเส้นใยมัลติโหมด เส้นใยที่ผลิตภายใต้มาตรการควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวดและด้วยเทคนิคการทำให้บริสุทธิ์ขั้นสูงมีแนวโน้มที่จะมีความต้านทานต่อการแผ่รังสีที่ดีขึ้น กระบวนการเหล่านี้ช่วยลดการปรากฏตัวของสิ่งสกปรกในแก้วซึ่งสามารถทำหน้าที่เป็นไซต์สำหรับการก่อตัวของสี - กึ่งกลางเมื่อสัมผัสกับรังสี

เส้นใยมัลติโหมดที่แตกต่างกันและความต้านทานการแผ่รังสีของพวกเขา

มีเส้นใยมัลติโหมดหลายเกรดในตลาดแต่ละตัวมีลักษณะและระดับความต้านทานรังสีที่แตกต่างกัน ลองมาดูเกรดที่ใช้กันทั่วไป:

• OM2: OM2 Multimode Fiber เป็นมาตรฐานที่เก่ากว่าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางหลัก 50 ไมครอน ในขณะที่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในแอพพลิเคชั่น LAN จำนวนมากความต้านทานรังสีของมันค่อนข้าง จำกัด เมื่อเทียบกับมาตรฐานใหม่OM2โดยทั่วไปแล้วจะไม่แนะนำให้ใช้เส้นใยสำหรับสภาพแวดล้อมการแผ่รังสีสูง

• OM3 - 150: OM3 - 150 Multimode Fiber ได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับอัตราข้อมูลที่สูงขึ้นในระยะทางไกลเมื่อเทียบกับ OM2 มันมีเส้นผ่านศูนย์กลางแกน 50 ไมครอนและได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการทำงานของความยาวคลื่น 850 นาโนเมตร ในแง่ของความต้านทานรังสี OM3 - 150 เส้นใยเป็นการปรับปรุง OM2 แต่พวกเขาก็อาจยังไม่เพียงพอสำหรับการใช้งานรังสีที่สูงมากOM3 - 150

  

• OM4: OM4 Multimode Fiber เป็นมาตรฐานล่าสุดและทันสมัยที่สุดในเทคโนโลยี Multimode Fiber มันมีแบนด์วิดท์ที่สูงขึ้นและประสิทธิภาพที่ดีขึ้นเมื่อเทียบกับ OM3 - 150 เส้นใย OM4 ยังมีความต้านทานต่อการแผ่รังสีที่ดีขึ้นเนื่องจากองค์ประกอบของแก้วและกระบวนการผลิตที่เหมาะสมOM4เป็นตัวเลือกที่ดีสำหรับการใช้งานที่คาดว่าจะได้รับรังสีในระดับหนึ่ง

การวัดความต้านทานรังสี

เพื่อประเมินความต้านทานการแผ่รังสีของเส้นใยมัลติโหมดอย่างถูกต้องใช้เทคนิคการวัดหลายอย่าง หนึ่งในวิธีที่พบบ่อยที่สุดคือการวัดการลดทอนแสงของเส้นใยก่อนและหลังการได้รับรังสี ความแตกต่างในการลดทอนที่รู้จักกันในชื่อการลดทอนของรังสี - การลดทอน (RIA) เป็นตัวบ่งชี้สำคัญของความต้านทานการแผ่รังสีของเส้นใย

อีกเทคนิคหนึ่งคือการใช้สเปกโทรสโกปีเพื่อวิเคราะห์การก่อตัวของศูนย์สีภายในเส้นใย โดยการวัดสเปกตรัมการดูดซับของเส้นใยนักวิจัยสามารถระบุความยาวคลื่นเฉพาะที่ศูนย์สีดูดซับแสงและวัดปริมาณความเข้มข้น

แอปพลิเคชันและข้อควรพิจารณา

เมื่อเลือกเส้นใยมัลติโหมดสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะจำเป็นต้องพิจารณาระดับของการได้รับรังสี สำหรับสภาพแวดล้อมการแผ่รังสีต่ำเช่นสำนักงานทั่วไป LANS, OM2 หรือ OM3 - 150 เส้นใยอาจเพียงพอ อย่างไรก็ตามสำหรับสภาพแวดล้อมการแผ่รังสีที่สูงเช่นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์หรือแอพพลิเคชั่นอวกาศ OM4 หรือรังสีพิเศษ - ควรพิจารณาเส้นใยมัลติโหมดที่แข็งตัว

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าความต้านทานการแผ่รังสีของเส้นใยมัลติโหมดสามารถลดลงได้เมื่อเวลาผ่านไปด้วยการสัมผัสกับรังสีซ้ำ ๆ ดังนั้นการตรวจสอบประสิทธิภาพทางแสงของเส้นใยเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าความน่าเชื่อถือในระยะยาวของระบบการสื่อสาร

บทสรุป

โดยสรุปความต้านทานการแผ่รังสีของเส้นใยมัลติโหมดเป็นปัจจัยสำคัญในการใช้งานหลายครั้งโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่เส้นใยสัมผัสกับรังสี การทำความเข้าใจกับปัจจัยที่มีผลต่อความต้านทานการแผ่รังสีเกรดที่แตกต่างกันของเส้นใยมัลติโหมดที่มีอยู่และเทคนิคการวัดสามารถช่วยในการตัดสินใจอย่างชาญฉลาดเมื่อเลือกเส้นใยที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะ

ในฐานะซัพพลายเออร์ไฟเบอร์แบบมัลติโหมดเรามุ่งมั่นที่จะให้เส้นใยที่มีคุณภาพสูงด้วยความต้านทานการแผ่รังสีที่ยอดเยี่ยม หากคุณอยู่ในขั้นตอนการเลือกเส้นใยมัลติโหมดสำหรับโครงการของคุณหรือมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับการต้านทานการแผ่รังสีเราขอแนะนำให้คุณติดต่อเราสำหรับการอภิปรายโดยละเอียด ทีมผู้เชี่ยวชาญของเราสามารถช่วยคุณเลือกเส้นใยที่เหมาะสมที่สุดตามความต้องการเฉพาะของคุณ

การอ้างอิง

• "เทคโนโลยีการสื่อสารไฟเบอร์ออปติคอล" โดย GERD Keizer
• "คู่มือของไฟเบอร์ออปติก" แก้ไขโดย Andrew D. Kersey
• ผู้ทำสีขาวในอุตสาหกรรมเกี่ยวกับเทคโนโลยีเส้นใยมัลติโหมดและความต้านทานการแผ่รังสี