फाइबर कोर एक डबल-परत संकेंद्रित सिलेंडर है जिसमें क्वार्ट्ज ग्लास से बना एक छोटा क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र है। यह भंगुर है, तोड़ने में आसान है, और एक सुरक्षात्मक परत की आवश्यकता है। इसे ऑप्टिकल फाइबर को बनाए रखने वाले माइक्रोस्ट्रक्चर ऑप्टिकल फाइबर और ध्रुवीकरण में विभाजित किया जा सकता है, जिसमें मुख्य रूप से सैन्य, राष्ट्रीय रक्षा, एयरोस्पेस, ऊर्जा और पर्यावरण संरक्षण, औद्योगिक नियंत्रण, चिकित्सा और स्वास्थ्य, माप और परीक्षण, खाद्य सुरक्षा, घरेलू उपकरण और कई अन्य क्षेत्र शामिल हैं।
1966 में, श्री गाओ कुन ने पहले एक लेख में ऑप्टिकल वाहक के साथ सूचना प्रसारित करने के लिए ढांकता हुआ ऑप्टिकल फाइबर के उपयोग का प्रस्ताव रखा, इस प्रकार प्रकाश को प्रसारित करने के लिए एक माध्यम के रूप में ऑप्टिकल फाइबर के लिए सैद्धांतिक नींव रखी। कई वर्षों के शोध के बाद, संयुक्त राज्य अमेरिका में कॉर्निंग ने 1970 में 20dB / Km के नुकसान के साथ पहले ऑप्टिकल फाइबर का उत्पादन किया, जिसने ऑप्टिकल फाइबर के संचरण नुकसान को बहुत कम कर दिया और ऑप्टिकल फाइबर संचार प्रौद्योगिकी के विकास को संभव बनाया। हाल के वर्षों में, शोधकर्ताओं ने पता लगाया है कि ऑप्टिकल फाइबर सेंसिंग तकनीक अपनी उच्च संवेदनशीलता, मजबूत एंटी-इलेक्ट्रोमैग्नेटिक हस्तक्षेप क्षमता, छोटे आकार और आसान एकीकरण के कारण ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक तकनीक के क्षेत्र में सक्रिय शाखाओं में से एक बन गई है।
ऑप्टिकल फाइबर सेंसिंग तकनीक सैन्य, राष्ट्रीय रक्षा, एयरोस्पेस, ऊर्जा और पर्यावरण संरक्षण, औद्योगिक नियंत्रण, चिकित्सा और स्वास्थ्य, माप और परीक्षण, खाद्य सुरक्षा, घरेलू उपकरण और कई अन्य क्षेत्रों सहित क्षेत्रों की एक विस्तृत श्रृंखला को कवर करती है। इसमें शामिल मुख्य सेंसर मुख्य रूप से शामिल हैं: फाइबर ऑप्टिक जाइरोस्कोप, फाइबर ऑप्टिक हाइड्रोफोन, फाइबर झंझरी तापमान सेंसर, फाइबर ऑप्टिक वर्तमान ट्रांसफार्मर और अन्य ऑप्टिकल फाइबर सेंसिंग तकनीक। माइक्रो-संरचित फाइबर और ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले फाइबर अपनी लचीली संरचना और अनूठी विशेषताओं के कारण ऑप्टिकल फाइबर सेंसिंग के क्षेत्र की रीढ़ बन गए हैं।
माइक्रोस्ट्रक्चर फाइबर (Microstructure dfiber, MOF) को इसकी संरचना और ट्रांसमिशन तंत्र के अनुसार निम्नलिखित दो श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एक है अपवर्तक सूचकांक निर्देशित माइक्रोस्ट्रक्चर फाइबर; अन्य आवधिक वायु छेद व्यवस्था क्रिस्टल फाइबर के साथ बैंड गैप प्रकार फोटॉन है। इंडेक्स-निर्देशित माइक्रोस्ट्रक्चर फाइबर में मुख्य रूप से केशिका फाइबर, समानांतर सरणी कोर फाइबर और मल्टी-कोर फाइबर शामिल हैं। कैपिलरी फाइबर को सबसे पहले हिडाका एट अल द्वारा प्रस्तावित किया गया था। 1981 में। जैसा कि नाम से पता चलता है, केशिका फाइबर इसके कोर के अंदर एक खोखली संरचना है, जो कई विशेष गुणों की ओर ले जाती है। संवेदन के क्षेत्र में, केशिकाओं और गैसों को मापने में केशिका फाइबर के अपने अनूठे फायदे हैं। 1997 में, ITO.H शोध समूह ने परमाणु क्षेत्र की अधिक गहराई से समझ हासिल करने के लिए गर्म रुबिडियम परमाणुओं के संचलन को नियंत्रित करने के लिए खोखले-कोर ऑप्टिकल फाइबर का उपयोग किया। एयरोनॉटिक्स एंड एस्ट्रोनॉटिक्स के नानजिंग विश्वविद्यालय के इंटेलिजेंट मटीरियल्स एंड स्ट्रक्चर ऐरोस्पेस साइंस एंड टेक्नोलॉजी लेबोरेटरी को खोखले फाइबर पर ग्लू का इंजेक्शन लगाकर कंपोजिट मटीरियल्स के निदान और मरम्मत का एहसास होता है, जिससे केशिका फाइबर की विशेष संरचना के अनुप्रयोग का एहसास होता है। समानांतर सरणी कोर फाइबर एक फाइबर को संदर्भित करता है जिसमें एक निश्चित नियम के अनुसार कई कोर व्यवस्थित किए जाते हैं और एक ही क्लैडिंग को साझा करते हैं। यह कोर के बीच आपसी युग्मन का उत्पादन करेगा, और इस प्रकार कई अजीब विशेषताओं का उत्पादन करेगा। हार्बिन इंजीनियरिंग यूनिवर्सिटी ऑप्टिकल फाइबर सेंसिंग लेबोरेटरी ने इंडेक्स-गाइडेड मल्टी-कोर माइक्रोस्ट्रक्चर ऑप्टिकल फाइबर की एक श्रृंखला का उत्पादन किया है। 1970 के दशक के अंत में मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर प्रस्तावित किया गया था। इसका मुख्य उद्देश्य फाइबर कोर को एक ही ऑप्टिकल फाइबर में एकीकृत करना है, ताकि ऑप्टिकल फाइबर और केबल की विनिर्माण लागत को बहुत कम किया जा सके, और ऑप्टिकल फाइबर के एकीकरण में सुधार किया जा सके। 1994 में, फ्रांस टेलीकॉम ने पहली बार चार-कोर एकल-मोड फाइबर का उत्पादन किया। 2010 में, अमेरिकन ओएफएस कंपनी बी झू और अन्य ने सात-कोर मल्टी-कोर ऑप्टिकल फाइबर का डिजाइन और उत्पादन किया, और सात कोर एक नियमित षट्भुज में व्यवस्थित किए गए थे। 2012 में, R.yf और S.Randel et al। तीन-कोर माइक्रोस्ट्रक्चर फाइबर का उत्पादन करने के लिए कुछ-मोड फाइबर का उपयोग किया गया, जिससे मल्टी-कोर फाइबर के कोर क्रॉस्टॉक कम हो गए। हालांकि इन वेवगाइड-प्रकार के माइक्रोस्ट्रक्चर ऑप्टिकल फाइबर में लंबी दूरी के ऑप्टिकल फाइबर संचार में कोर और क्रॉस्टल के बीच ऑप्टिकल युग्मन जैसी समस्याएं होती हैं, यह निस्संदेह ऑप्टिकल फाइबर सेंसिंग के क्षेत्र के लिए एक नया विचार प्रदान करता है।
दो ऑर्थोगोनल जीजी जीटी हैं; ध्रुवीकरण एक एकल-मोड फाइबर में बताता है। आदर्श मामले में जहां फाइबर संरचना सख्ती से सममित है, इन दो मोड का प्रसार समान है। हालांकि, वास्तविक उत्पादन और अनुप्रयोग में, क्योंकि एकल-मोड फाइबर बाहरी वातावरण जैसे तापमान और तनाव से प्रभावित होता है, और निर्माण के दौरान उत्पन्न तनाव, हमेशा एक निश्चित डिग्री का अण्डाकार, अपवर्तक सूचकांक वितरण और तनाव विषमता होता है। प्रसार स्थिरांक में अंतर होता है, इसलिए प्रसार के दौरान एक अतिरिक्त चरण अंतर होता है, जिसे प्रकाशिकी में बीरफेंस कहा जाता है। इस तरह की बायरफ्रींग अनिवार्य रूप से ध्रुवीकरण मोड फैलाव की ओर ले जाएगी। ऑप्टिकल फाइबर सेंसिंग और ऑप्टिकल फाइबर मेट्रोलॉजी के क्षेत्रों में, यह आवश्यक है कि ऑप्टिकल फाइबर में फैलने वाले प्रकाश में एक स्थिर ध्रुवीकरण अवस्था होनी चाहिए। कई एकीकृत ऑप्टिकल उपकरणों में, इनपुट प्रकाश का ध्रुवीकरण राज्य भी चयनात्मक है। इस ध्रुवीकरण-मोड फैलाव घटना के कारण, साधारण एकल-मोड ऑप्टिकल फाइबर ऑप्टिकल फाइबर सेंसिंग और अन्य क्षेत्रों के विकास को सीमित करते हैं, और ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले ऑप्टिकल फाइबर उत्पन्न होते हैं।
वर्तमान में, एकल-मोड फाइबर में ध्रुवीकरण राज्य की अस्थिरता की समस्या को हल करने के लिए दो मुख्य तरीके हैं। पहला यह है: एकल-मोड फाइबर की असममित विशेषताओं को कम करने की कोशिश करें, फाइबर के अण्डाकार और आंतरिक अवशिष्ट तनाव के प्रभाव को हल करने की कोशिश करें, ताकि इस एकल-मोड फाइबर के द्विअर्थी प्रभाव को दो मोड में कम से कम किया जा सके। पारस्परिक रूप से पतित हो सकते हैं। जब सामान्यीकृत बायरफ्रेन्स का प्रसार निरंतर बी 10 ^ -6 से कम होता है, तो इस तरह के फाइबर को आमतौर पर लो बीयरफ्रींग फाइबर (एलबीएफ) कहा जाता है। दूसरी विधि एकल-मोड फाइबर की विषमता को बढ़ाना है, इसकी बायरफ्रींग विशेषताओं को बढ़ाना है, और दो मोड के बीच प्रकाश को एक-दूसरे के साथ युगल बनाना मुश्किल है। हम इस तरह के ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले फाइबर को उच्च जैव-घनत्व ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले फाइबर (उच्च Birefringence Fiber, HBF के रूप में संदर्भित) कहते हैं, और इसका सामान्यीकृत birefringence प्रसार निरंतर B 10.1 -5 से अधिक है। उच्च birefringence ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले तंतुओं को उनकी प्रसार विशेषताओं के अनुसार दोहरे-ध्रुवीकरण फाइबर और एकल-ध्रुवीकरण फाइबर में विभाजित किया जा सकता है। दोहरी ध्रुवीकरण फाइबर दो ध्रुवीकरण मोड को अलग करता है ताकि ध्रुवीकरण मोड संचरण प्रक्रिया के दौरान मूल रूप से अपरिवर्तित रहे; जबकि एकल ध्रुवीकरण फाइबर केवल दो ऑर्थोगोनल ध्रुवीकरण मोड के एक मोड को संचारित कर सकता है, और दूसरा मोड दबा हुआ है और प्रचार नहीं कर सकता है। हम इस फाइबर को एकल-ध्रुवीकरण फाइबर या पूर्ण एकल-मोड फाइबर कहते हैं।
ऑप्टिकल फाइबर में birefringence के विभिन्न तरीकों के अनुसार, ध्रुवीकरण बनाए रखने वाले फाइबर को ज्यामितीय आकार प्रभाव फाइबर और तनाव-प्रेरित फाइबर में विभाजित किया जा सकता है। जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, कई आम ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले फाइबर अंत-चेहरे संरचनाएं हैं। उनमें से, धनुष-टाई, पांडा, आंतरिक अण्डाकार क्लैडिंग और आयताकार तनाव-क्लैड ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाले फाइबर तनाव-संवेदनशील फाइबर हैं; अण्डाकार कोर, साइड स्लॉट, साइड सुरंग प्रकार जैसे फाइबर को बनाए रखने वाले ध्रुवीकरण ज्यामितीय आकार प्रभाव प्रकार फाइबर होते हैं। वर्तमान में, अधिकांश ध्रुवीकरण-बनाए जाने वाले फाइबर फाइबर द्वारा अवशिष्ट तनाव उत्पन्न करने वाले तरीकों से निर्मित होते हैं।