플라스틱 또는 유리 광섬유: 선택 방법

2017년 11월 8일

광섬유는 빛 에너지를 장거리 전송하는 데 사용됩니다. 광 섬유 는 머리카락만큼 가늘게 제작할 수 있는 광학 특성을 지닌 유리 또는 플라스틱으로 만든 얇고 투명한 가닥입니다.  이 문서에서는 유리 광섬유와 합성 광섬유의 차이점과 고객의 적용 분야에 적합한 광섬유 기술을 선택하는 방법에 관해 설명합니다.   

광섬유 감지

플라스틱 광섬유

플라스틱 광섬유는 일반적으로 한 가닥의 광섬유 물질로, 직경이 0.01~0.06인치 또는 0.25mm~1.5mmn입니다. 대부분의 플라스틱 광섬유 어셈블리는 프로브 및/또는 스레드 마운팅 팁이 달린 감지 말단에서 종결됩니다. 대부분의 플라스틱 광섬유 어셈블리의 제어(센서) 말단은 종결되지 않은 상태로 남아 있어 사용자가 적절한 길이로 쉽게 절단할 수 있습니다.

플라스틱 광섬유의 이점

플라스틱 광섬유는 유리 광섬유에 비해 다음과 같은 몇 가지 이점이 있습니다.

  • 플라스틱 광섬유는 종류가 표준 버전, 특수 버전 그리고 OEM 적용분야를 위한 저렴한 고품질 광섬유 패키지인지에 상관없이 유리 광섬유에 비해 저렴합니다.
  • 플라스틱 광섬유는 유리 광섬유에 비해 신호 감쇠가 덜 나타납니다. 감쇠는 흡수, 산란, 불순물 등과 같은 광섬유의 내재적 재료 특성으로 인해 발생합니다.
  • 플라스틱 광섬유는 유연성이 더 뛰어나고 반복적인 굽힘도 더욱 잘 견딥니다. 코일에 감겨 제공되는 플라스틱 광섬유는 반복 메커니즘을 기반으로 하는 감지 적용분야에 사용할 수 있습니다. 크기 덕분에 플라스틱 광섬유는 매우 좁은 면적에도 배치가 가능합니다.
  • 유리 광섬유와 달리 플라스틱 광섬유는 현장에서 원하는 길이로 절단이 가능합니다.

플라스틱 광섬유와 유리 광섬유 둘 다 특정 공간 또는 감지 환경에 맞춰 광섬유 어셈블리를 만드는 데 상대적으로 쉽고, 빠르며, 저렴합니다.  이를 특수 광섬유 어셈블리라고 합니다. 

중요한 고려 사항

플라스틱은 대부분의 적외선 LED에서 방출되는 빛을 비롯해 특정한 빛의 파장 대역을 흡수합니다. 따라서 효율적인 감지를 위해 플라스틱 광섬유에는 가시적 광원이 필요합니다. 플라스틱 광섬유는 극한의 온도에 대한 내성이 적고 다양한 화학물질 및 용액에 민감합니다. 따라서 혹독한 환경에서 플라스틱 광섬유 어셈블리를 보호하기 위한 피복 재료가 사용됩니다.  많은 수의 플라스틱 광섬유에서 케이블의 굽힘 반경은 빛의 전송에 영향을 미칩니다.

유리 광섬유

유리 광섬유는 매우 가는(일반적으로 지름이 약 0.002인치 또는 50미크론) 유리 광섬유 가닥으로 구성되어 있습니다. 일반적인 유리 광섬유 어셈블리는  차폐재 로 보호된 수백 가닥의 유리 광섬유 묶음  즉, 외장 케이블으로 구성되어 있습니다. 이 케이블은 끝이 경질의 투명 에폭시로 부분적으로 채워져 있습니다. 감지 면은 광학적으로 광택 처리되어 각 섬유의 끝이 완전히 평평합니다. 

유리 광섬유 어셈블리의 외장 차폐재는 일반적으로 스테인리스 강으로 만들며, 때때로 이를 "스퀘어 락" 가요 전선관이라고 하지만  PVC 또는 기타 유형의 유연한 플라스틱 관이 사용되기도 합니다. 외부를 덮는 피복이 없는 경우에도 일반적으로 차폐재 아래에 보호용 강철 코일이 포함되어 있어 섬유 묶음을 보호합니다. 

유리 광섬유의 이점

  • 특정 공간 또는 감지 환경에 맞춰 광섬유 어셈블리를 만드는 데 상대적으로 쉽고, 빠르며, 저렴합니다. 이를 특수 광섬유 어셈블리라고 합니다.
  • 대부분의 유리 광섬유 어셈블리는 매우 견고하고 극한의 온도에서도 안정적인 성능을 보입니다.
  • 플라스틱 광섬유가 가시광선만 전송하는데 반해 유리 광섬유는 가시광선과 적외선을 둘 다 전송할 수 있습니다. DF-G 광섬유 증폭기의 적외선 버전에는 2.2mm “T5” 말단의 유리 광섬유 어셈블리를 사용합니다.
  • 유리 광섬유는 일반적으로 부식성 환경 및 습기가 많은 환경에서 사용할 수 있습니다.
  • 일부 버전의 유리 광섬유는 진공 환경에서 사용하기 위해 제작됩니다.

중요한 고려 사항

유리 광섬유 사용 시에는 개별 가닥이 끊어지는 문제가 가장 일반적으로 발생하는데, 이는 반복 메커니즘에서 발생하는 과도한 굽힘 또는 지속적인 휨이 원인입니다. 

요약

이 표는 플라스틱 광섬유와 유리 광섬유의 차이를 간단하게 보여줘 적용분야의 일반적인 고려 사항을 기준으로 두 섬유 중에서 어떤 섬유를 선택하면 좋을지 가늠할 수 있습니다. 

플라스틱 섬유는 전반적으로 성능이 굉장히 뛰어나 많은 광섬유 감지 적용분야에서 비용 효율적인 선택 항목으로 각광을 받고 있습니다. 

광섬유는 높은 온도, 부식성 화학물질 및 진공실 등의 특성을 갖는 적용분야의 까다로운 환경에 매우 적합합니다. 

자세한 정보

광섬유 감지에 대한 자세한 내용을 알아보려면 엔지니어에게 문의해 적용분야의 요구 사항에 관해 알려주시기 바랍니다.

고려 사항 플라스틱 섬유 유리 섬유
비용  ⬛
 
신호 강도  ⬛
 
유연성  ⬛
 
극한 온도    ⬛
부식성 또는 습한 환경    ⬛
진공 환경    ⬛
적외선    ⬛
가시광선  ⬛
 ⬛
특수 어셈블리  ⬛
 ⬛
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