光纖即光導纖維，是一種由玻璃或塑料制成的纖維，可作為光傳導工具，傳輸原理是“光的全反射”。 微細的光纖封裝在塑料護套中，使得它能夠彎曲而不至于斷裂。通常，光纖一端的發(fā)射裝置使用發(fā)光二極管或一束激光將光脈沖傳送至光纖，光纖的另一端的接收裝置使用光敏元件檢測脈沖。光纖具備多方面的優(yōu)勢。
損耗低。在同軸電纜組成的系統(tǒng)中，的電纜傳輸800?MHz信號每公里損耗40?dB以上。相比之下，光纖損耗則要小得多，傳輸1.31?μm的光每公里損耗0.35?dB以下，若傳輸1.55?μm的光每公里損耗更小到0.2?dB以下。比同軸電纜的功率損耗要小一億倍，而傳輸距離遠得多。
重量輕。光纖非常細，單模光纖芯線直徑一般為4?μm～10?μm，外徑125?μm，加上防水層、加強筋、護套等，用4～48根光纖組成的光纜直徑不到13?mm，比標準同軸電纜直徑47?mm小得多，加上光纖是玻璃纖維，比重小，使它具有直徑小、重量輕的特點，安裝十分方便。
抗干擾能力強。光纖的基本成分是石英，只傳光，不導電，故光纖傳輸對電磁干擾、工業(yè)干擾有很強的抵御能力。也正因為如此，光纖傳輸?shù)男盘柌灰妆桓`聽，更利于信息保密。
保真度高。光纖傳輸一般不需要中繼放大，不會因為放大引入新的非線性失真。只要激光器的線性好，就可高保真地傳輸電視信號。實際測試表明，好的調幅光纖系統(tǒng)的載波組合三次差拍比C/CTB在70?dB以上，交調指標也在60?dB以上，遠高于一般電纜干線系統(tǒng)的非線性失真指標。
性能可靠。一個系統(tǒng)的設備越多，發(fā)生故障的機會越大。因為光纖系統(tǒng)包含的設備數(shù)量少，可靠性自然更高，加上光纖設備的壽命都很長，無故障工作時間達50～75萬小時。
光纖用于管道系統(tǒng)通訊，傳導性能良好，傳輸信息容量大。
光纖預警系統(tǒng)利用與同溝敷設的通信光纜作為連續(xù)分布式傳感器，檢測管道沿線土壤振動情況，能夠預警外界破壞事件。光纖在運動、振動或受到壓力時，會導致形態(tài)干擾而產生光信號相位的改變。根據光纖上有擾動時的“彈光”效應，光纖內的傳輸光將受到相位調制。如果使兩束光發(fā)生干涉，通過對干涉光信號作頻譜分析，可以提取擾動源的特征信息。
光纖光柵是一種通過一定方法使光纖纖芯的折射率發(fā)生軸向周期性調制而形成的衍射光柵，是一種無源濾波器件，其諧振波長對溫度、應變、折射率、濃度等外界環(huán)境的變化比較敏感，因此在傳感領域得到了廣泛的應用，可用于感溫火災報警系統(tǒng)、管道泄漏監(jiān)測系統(tǒng)。
來源：《管道保護》2022年第5期 作者：董博
