O núcleo de uma fibra é a região por onde a luz é guiada, ou seja, é responsável pelo efeito de guiamento de onda. Normalmente, o núcleo é uma região de índice de refração ligeiramente aumentado, obtido não usando um vidro totalmente diferente, mas dopando o vidro com algum material de aumento do índice. No caso das fibras de sílica, os dopantes típicos que aumentam o índice são germânia (GeO2, fibras de germanosilicato), pentóxido de fósforo (P2O5, fossilicato) e alumina (Al2O3, aluminossilicato). Alternativamente ou adicionalmente, o índice do revestimento pode ser reduzido, por exemplo, por dopagem com flúor ou óxido de boro (B2O3). Agentes redutores de índice também podem ser usados ​​no núcleo se outros dopantes necessários tornarem a diferença de índice muito alta.

Dopantes adicionais são necessários para fibras ativas, ou seja, para fibras que podem ser usadas para amplificadores de fibra ou lasers. Em quase todos os casos, esses dopantes contêm íons de terras raras, como Er3+ (érbio), Yb3+ (itérbio) ou Nd3+ (neodímio). Além desses íons, outros ingredientes são frequentemente usados, por exemplo, para reduzir os efeitos de extinção ou fotoescurecimento.

As propriedades de guiamento de onda são determinadas pelo perfil do índice de refração, ou seja, o aumento do índice de refração no núcleo em relação ao da casca. Para perfis de índice escalonado, a abertura numérica e o número V são parâmetros frequentemente usados.

Embora o núcleo da fibra seja rotacionalmente simétrico para a maioria das fibras, existem métodos para quebrar essa simetria, por exemplo, usando um núcleo elíptico e/ou introduzindo estruturas assimétricas ao redor do núcleo. Isso pode levar a uma forte birrefringência (→ fibras de manutenção da polarização ) e até mesmo à orientação dependente da polarização (→ fibras de polarização única).

Na maioria dos casos, o núcleo da fibra está localizado no centro da seção transversal da fibra, pois isso facilita a emenda, o lançamento de luz, o uso de conectores de fibra e outras junções de fibra etc. muito vantajoso usar um núcleo descentralizado, pois isso pode melhorar substancialmente a absorção da bomba. Em casos raros, fibras de núcleo helicoidal são usadas onde o núcleo enrola em torno do eixo da fibra.

Uma fibra de núcleo grande é uma fibra óptica com um núcleo de fibra que é relativamente grande. Pode ser uma fibra multimodo ou uma fibra monomodo.

Fibras multimodo de núcleo grande

Fibras multimodo de núcleo grande têm um diâmetro de núcleo bem acima dos 50 μm ou 62,5 μm normalmente usados ​​em fibras de telecomunicações – por exemplo, 100 μm ou mesmo 400 μm. O núcleo geralmente não é muito menor que o revestimento de fibra (consulte a Figura 1). O diâmetro do revestimento pode ir substancialmente além dos 125 μm usuais para realizar núcleos ainda maiores. O número de modos de fibra guiada é geralmente muito alto.

Projeto de uma fibra multimodo de modo grande com diâmetro de núcleo de 105 μm e diâmetro de revestimento de 125 μm.

Freqüentemente, tais fibras têm um núcleo de fibra de sílica pura (em vez de, por exemplo, um núcleo de germanosilicato) e um revestimento de fibra com índice de refração um tanto reduzido , por exemplo, obtido com dopagem com flúor. Para realizar uma alta abertura numérica , no entanto, pode-se ainda usar fibras com núcleo de germanosilicato.

Aplicações típicas de fibras multimodo de núcleo grande são o transporte passivo de luz, por exemplo, no contexto de iluminação, processamento de material a laser ou bombeamento óptico de lasers de estado sólido .

Fibras monomodo de núcleo grande

Se uma fibra de núcleo grande for monomodo , ela também terá uma grande área de modo efetivo . Aqui, o termo fibra de grande área de modo é mais comum e mais apropriado, uma vez que a grande área de modo é uma propriedade particularmente importante: resulta em efeitos não lineares reduzidos combinados com uma alta qualidade de feixe .

C omparação de fibras nuas (sem revestimento) com um tamanho de núcleo padrão (por exemplo, 8 μm de diâmetro) e um grande núcleo (50 μm de diâmetro).

Para as fibras de grande diâmetro, precisamos usar um splicer LDF para emendar, como Fujikura 100M, Shinho S-27 LDF etc.