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광섬유 구조
광섬유(Optical Fiber)는 유리 또는 플라스틱으로 만든 투명한 실 모양의 섬유로 빛 또는 데이터를 전달하는 역할을 합니다
구조는 빛을 전달하는 PMMA소재의 코어(core)와 코어를 보호하고 빛을 코어에 가두는 고순도 Polymer소재의 클래드(cladding)로 구성된 2중구조입니다.
광섬유를 통해 빛을 전달하면 빛은 거의 손실없이 전달됩니다.
그 이유는 코어와 클래드라는 이중구조 및 코어와 클래드 굴절률의 차이에 의해 빛이 코어와 클래드의 경계에서 광섬유 끝까지 반복되는 반사과정(전반사)때문이며 광섬유는 다른 물질에 비해 빛의 손실률(감쇄율)이 없다고 말할 정도로 매우 작습니다 모든 에너지는 전달하는 매체에 의해 흡수, 산란 등의 여러 원인에 의해 감소되는데 그 비율을 감쇄 또는 손실률이라 합니다. 광섬유에서는 일반적으로 650nm의 파장에서 감쇄율을 측정하며 거리당의 데시벨(dB/km)로 표현합니다.
광섬유는 소재에 따라 플라스틱과 유리로 구분되며 두 종류의 광섬유의 특징은 다음과 같습니다
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유리 광섬유 (Glass Of Fiber) |
플라스틱 광섬유 (Plastic Of Fiber) |
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|---|---|---|
| 투과율 | 유리광섬유 > 플라스틱 광섬유 (10M 이내) | |
| 곡률(Radious) 내구성 | 꺾임에 매우 약함 | 영향을 덜 받음 |
| 내열성 | 150℃ 이하 | 105℃ 이하 |
| 가공 및 취급성 | 어렵다 | 쉽다 |
| 단가 | 비싸다 | 실용적이다 |
| 포장형태 |
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Toray사는 일본의 세계적인 종합 화학회사로서 RAYTELA라는 브랜드의 광섬유를 생산하여 전세계에 공급하고 있습니다. 일본제품으로는 유일하게 고품질, 고효율의 측면광섬유를 생산하며 플라스틱 소재의 광섬유로는 전세계적으로 유일하게 105℃ 고온에서도 견딜 수 있는 BARE광섬유를 생산하여 광섬유 제조기술의 우수성을 입증하고 있습니다
빛이 측면으로 새지 않도록 만든 단면제품과 측면으로 빛이 일정하게 새도록 만든 측면제품으로 구분됩니다.
BARE제품은 흔히 투명한 실(Fiber, 素線)모양의 광섬유를 BARE제품이라고 하며 CABLE제품은 용도와 목적에 따라 BARE제품에 내구성이 강한 피복(Jacket)을 씌워 만든 제품입니다. CABLE제품은 PE, PVC 등의 소재로 만든 피복안에 BARE광섬유가 1~수십개로 구성되어 있으며 구조에 따른 종류는 아래의 그림과 같습니다. 피복은 사용용도에 따라 PE, PVC 등의 소재로 구성되어 있으며 Toray사에서는 사용용도에 따라 제품구분을 PG, PK, PS, PF, PJ, PFE, PE시리즈로 구분하고 있습니다
| Series | PG | PS | PF | PE | |
|---|---|---|---|---|---|
| Material | Core | Polymethyl Methacrylate (PMMA) | |||
| Cladding | Fluorinated Polymer | ||||
| Refractive index profile | Step Index | ||||
| Numerical aperture | 0.50 | 0.46 | 0.46 | 0.58 | |
| Acceptance angle | 60˚ | 55˚ | 55˚ | 71˚ | |
| Available temperature range Permanent use | -55~70℃ | -55~70℃ | -55~85℃ | -55~105℃ | |
| Main Usages | - Communication (Audio) - Optical Sensors - Lighting |
- Lighting by Side Emission |
- Communication (FA) |
- Communication (FAAutomotive) |
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출처: Toray社
