جوهر الألياف هو المنطقة التي يتم توجيه الضوء فيها ، أي أنها مسؤولة عن تأثير توجيه الموجة. عادةً ما يكون اللب منطقة ذات معامل انكسار متزايد قليلاً ، لا يتم الحصول عليها باستخدام زجاج مختلف تمامًا ، ولكن عن طريق تعاطي الزجاج ببعض المواد التي ترفع المؤشر. في حالة ألياف السيليكا ، فإن المنشطات النموذجية التي ترفع المؤشر هي جرمانيا (GeO2 ، ألياف جرمانوسيليكات) ، خامس أكسيد الفوسفور (P2O5 ، فسفوسيليكات) ، وألومينا (Al2O3 ، ألومينوسيليكات). بدلاً من ذلك أو بالإضافة إلى ذلك ، يمكن خفض مؤشر الكسوة ، على سبيل المثال عن طريق تعاطي المنشطات بالفلور أو أكسيد البورون (B2O3). يمكن أيضًا استخدام عوامل خفض الفهرس في اللب إذا كانت المنشطات الأخرى المطلوبة تجعل فرق المؤشر مرتفعًا للغاية.

المنشطات الإضافية مطلوبة للألياف النشطة ، أي للألياف التي يمكن استخدامها لمضخمات الألياف أو الليزر. في جميع الحالات تقريبًا ، تحتوي هذه المنشطات على أيونات أرضية نادرة مثل Er3 + (erbium) أو Yb3 + (ytterbium) أو Nd3 + (نيوديميوم). بالإضافة إلى هذه الأيونات ، غالبًا ما يتم استخدام مكونات أخرى ، على سبيل المثال لتقليل تأثيرات التبريد أو الإضاءة المظلمة.

يتم تحديد خصائص توجيه الموجة بواسطة ملف تعريف معامل الانكسار ، أي الزيادة في معامل الانكسار في اللب بالنسبة إلى الكسوة. بالنسبة لملفات تعريف مؤشر الخطوة ، يتم استخدام الفتحة العددية والرقم V بشكل متكرر.

على الرغم من أن نواة الألياف متناظرة دورانيًا لمعظم الألياف ، إلا أن هناك طرقًا لكسر هذا التناظر ، على سبيل المثال باستخدام قلب بيضاوي و / أو عن طريق إدخال هياكل غير متماثلة حول اللب. يمكن أن يؤدي هذا إلى انكسار قوي (← ألياف تحافظ على الاستقطاب ) وحتى إلى توجيه يعتمد على الاستقطاب (← ألياف أحادية الاستقطاب).

في معظم الحالات ، يقع قلب الألياف في وسط المقطع العرضي للألياف ، لأن هذا يسهل الربط ، وإطلاق الضوء ، واستخدام موصلات الألياف والمفاصل الليفية الأخرى ، وما إلى ذلك ، ومع ذلك ، بالنسبة للألياف مزدوجة الكسوة يمكن أن يكون من المفيد جدًا استخدام قلب بعيد عن المركز ، لأن هذا يمكن أن يحسن امتصاص المضخة بشكل كبير. في حالات نادرة ، يتم استخدام الألياف الأساسية الحلزونية حيث يلتف القلب حول محور الألياف.

الألياف ذات النواة الكبيرة هي ألياف ضوئية لها نواة ليفية كبيرة نسبيًا. يمكن أن تكون ألياف متعددة الأوضاع أو ألياف أحادية الوضع.

ألياف متعددة النواة كبيرة

تتميز الألياف متعددة الأنماط كبيرة النواة بقطر أساسي أعلى بكثير من 50 ميكرومتر أو 62.5 ميكرومتر المستخدم عادةً من ألياف الاتصالات - على سبيل المثال ، 100 ميكرومتر أو حتى 400 ميكرومتر. غالبًا ما لا يكون اللب أصغر بكثير من الكسوة المصنوعة من الألياف (انظر الشكل 1). قد يتجاوز قطر الكسوة بشكل كبير النطاق المعتاد 125 ميكرومتر من أجل تحقيق نوى أكبر. عادة ما يكون عدد أوضاع الألياف الموجهة مرتفعًا جدًا.

تصميم ألياف متعددة الأوضاع كبيرة بقطر لب 105 ميكرون وقطر غلاف 125 ميكرومتر.

في كثير من الأحيان ، تحتوي هذه الألياف على نواة ألياف سيليكا نقية (بدلاً من قلب جرمانوسيليكات على سبيل المثال) وكسوة ليفية ذات معامل انكسار منخفض إلى حد ما ، على سبيل المثال يتم الحصول عليها باستخدام المنشطات بالفلور. ومع ذلك ، لتحقيق فتحة عددية عالية ، لا يزال بإمكان المرء استخدام الألياف ذات النواة المصنوعة من سيليكات الألمان.

التطبيقات النموذجية للألياف متعددة الأنماط كبيرة النواة هي النقل السلبي للضوء ، على سبيل المثال في سياق الإضاءة أو معالجة المواد بالليزر أو الضخ البصري لليزر الحالة الصلبة .

ألياف أحادية الوضع كبيرة النواة

إذا كانت الألياف كبيرة النواة عبارة عن ألياف أحادية الوضع ، فإنها تحتوي أيضًا على منطقة وضع فعالة كبيرة . هنا ، يعد مصطلح الألياف ذات الوضع الكبير أكثر شيوعًا وأكثر ملاءمة ، نظرًا لأن مساحة الوضع الكبيرة هي خاصية مهمة بشكل خاص: فهي تؤدي إلى تقليل التأثيرات غير الخطية جنبًا إلى جنب مع جودة الحزمة العالية .

أومباريسون C من الألياف العارية (غير المطلية) ذات الحجم الأساسي القياسي (مثل قطر 8 ميكرومتر) ولب كبير (قطره 50 ميكرومتر).

بالنسبة لتلك الألياف ذات القطر الكبير ، نحتاج إلى استخدام أداة ربط LDF للربط ، مثل Fujikura 100M و Shinho S-27 LDF وما إلى ذلك.