ליבת הסיבים היא גליל קונצנטרי דו שכבתי עם אזור קטן חוצה חתך עשוי זכוכית קוורץ. הוא שביר, קל לשבור, וצריך שכבת הגנה. ניתן לחלקו לסיבים אופטיים מיקרו-מבנה וקיטוב תוך שמירה על סיבים אופטיים, הכוללים בעיקר צבא, הגנה לאומית, תעופה וחלל, אנרגיה והגנת הסביבה, בקרה תעשייתית, רפואה ובריאות, מדידה ובדיקות, בטיחות מזון, מכשירי חשמל ביתיים ותחומים רבים אחרים.
בשנת 1966, מר גאו קון הציע לראשונה את השימוש בסיבים אופטיים דיילטריים כדי להעביר מידע עם מוביל אופטי במאמר, ובכך הניח את הבסיס התיאורטי לסיבים אופטיים כמדיום לשידר אור. לאחר מספר שנים של מחקר, קורנינג בארצות הברית הפיק את הסיב האופטי הראשון עם אובדן של 20dB/Km בשנת 1970, אשר הפחית מאוד את אובדן השידור של הסיב האופטי והפך את הפיתוח של טכנולוגיית תקשורת סיבים אופטיים לאפשרית. בשנים האחרונות גילו החוקרים כי טכנולוגיית חישת הסיבים האופטיים הפכה לאחד הענפים הפעילים בתחום הטכנולוגיה האופטו-אלקטרונית בשל רגישותה הגבוהה, יכולת הפרעות אנטי-אלקטרומגנטיות חזקות, גודל קטן ואינטגרציה קלה.
טכנולוגיית חישת סיבים אופטיים מכסה מגוון רחב של תחומים, לרבות צבא, הגנה לאומית, תעופה וחלל, אנרגיה והגנת הסביבה, בקרה תעשייתית, רפואה ובריאות, מדידה ובדיקה, בטיחות מזון, מכשירי חשמל ביתיים ותחומים רבים אחרים. החיישנים העיקריים המעורבים כוללים בעיקר: ג'ירוסקופ סיבים אופטיים, הידרופונים סיבים אופטיים, חיישני טמפרטורה סורג סיבים, שנאי זרם סיבים אופטיים וטכנולוגיות חישת סיבים אופטיים אחרים. סיבים מיקרו מובנים וסיבים לשמירה על קיטוב הפכו לעמוד השדרה של שדה חישת הסיבים האופטיים בשל המבנה הגמיש שלהם ומאפיינים ייחודיים.
סיבים מיקרו-מבנה (מיקרו-מבנה dfiber, MOF) ניתן לחלק לשתי הקטגוריות הבאות על פי המבנה שלה מנגנון שידור: אחד הוא אינדקס שבירה מונחה סיבים מיקרו-מבנה; השני הוא פוון סוג פער הלהקה עם סידור חור אוויר תקופתי סיבי קריסטל. סיבי המיקרו-מבנה מונחה המדד כוללים בעיקר סיב נטילארי, סיבי ליבה מקבילים וסיבים רב-ליבים בהתאם למבנה שלו. סיב נימי הוצע לראשונה על ידי הידקה ואח' בשנת 1981. כפי שהשם מרמז, סיב נערך הוא מבנה חלול בתוך הליבה שלה, אשר מוביל תכונות מיוחדות רבות. בתחום חישה, סיב נערך יש יתרונות ייחודיים במדידת נוזלים וגזים. בשנת 1997, ה-ITO. קבוצת מחקר H השתמשה בסיבים אופטיים חלולים כדי לשלוט בתנועה של אטומי רובידיום חמים כדי להשיג הבנה מעמיקה יותר של השדה האטומי. המעבדה החכמה למדע וטכנולוגיה של חומרים חכמים וחלל וטכנולוגיה של אוניברסיטת נאנג'ינג לאווירונאוטיקה ואסטרונאוטיקה מבינה את האבחנה והתיקון של חומרים מרוכבים על ידי הזרקת דבק על הסיבים החלולים, ובכך לממש את היישום של המבנה המיוחד של סיב הנימה. סיבי ליבה מקבילים מתייחסים לסיבים שבהם ליבות מרובות מסודרות על פי כלל מסוים וחותפות את אותו חיפוי. זה יפיק זיווג הדדי בין הליבות, ובכך לייצר מאפיינים מוזרים רבים. המעבדה להחשת סיבים אופטיים של אוניברסיטת חרבין הפיקה סדרה של סיבים אופטיים במיקרו-מבנה רב-ליבות מונחי אינדקס. סיבים אופטיים רב-ליבות הוצעו בסוף שנות ה-70. מטרתו העיקרית היא לשלב את ליבת הסיבים בסיבים אופטיים בודדים, כך שניתן יהיה להפחית משמעותית את עלות הייצור של סיבים אופטיים וכבל, ותוכלל את השילוב של סיבים אופטיים. בשנת 1994, צרפת טלקום הפיקה לראשונה סיבים חד-מצביים בעלי ארבע ליבות. בשנת 2010, חברת OFS האמריקאית B. Zhu ואחרים עיצבו ויצרו סיב אופטי מרובה ליבות מרובה ליבות, ושבע הליבות אורגנו במשושה רגיל. בשנת 2012, R.Ryf ו S.Randel ואח' השתמשו בסיבים מעטים כדי לייצר סיבים מיקרו-מבנה שלוש ליבות, אשר הפחיתו את הליבה crosstalk של סיבים רב ליבות. למרות אלה waveguide סוג microstructure סיבים אופטיים יש בעיות כגון צימוד אופטי בין ליבות crosstalk בתקשורת סיבים אופטיים למרחקים ארוכים, זה ללא ספק מספק רעיון חדש לתחום של חישת סיבים אופטיים.
ישנם שני מצבי > אורתוגונליים בסיבים חד-מצביים. במקרה האידיאלי שבו מבנה הסיבים הוא סימטרי לחלוטין, ההתפשטות של שני מצבים אלה שווה. עם זאת, בייצור וביישום בפועל, מכיוון סיבים במצב יחיד מושפעים על ידי סביבה חיצונית כגון טמפרטורה ומתח, ואת הלחץ שנוצר במהלך הייצור, תמיד יש מידה מסוימת של אליפטיות, התפלגות אינדקס שבירה, אמ-סימטריית מתח. יש הבדל קבוע ההפצה, כך הבדל שלב נוסף מתרחש במהלך ההפצה, אשר נקרא birefringence באופטיקה. סוג זה של בירון יוביל בהכרח לפיזור מצב קיטוב. בתחומים של חישת סיבים אופטיים ומטרולוגיית סיבים אופטיים, נדרש כי האור המפוזר בסיבים אופטיים צריך להיות מצב קיטוב יציב. בהתקנים אופטיים משולבים רבים, מצב הקיטוב של אור הקלט הוא גם סלקטיבי. בשל תופעת פיזור מצב קיטוב זו, סיבים אופטיים רגילים במצב יחיד מגבילים את הפיתוח של חישת סיבים אופטיים ותחומים אחרים, וסיבים אופטיים לשמירה על קיטוב מיוצרים.
כיום, ישנן שתי שיטות עיקריות כדי לפתור את הבעיה של חוסר יציבות של מצב הקיטוב בסיבים במצב יחיד. הראשון הוא: לנסות להפחית את המאפיינים האסימטריים של סיבים חד-מצביים, לנסות לפתור את ההשפעה של אליפטיות ולחץ שיורית פנימי של הסיבים, כך אפקט birefringence של סיבים חד-מצביים זה ממוזער לשני מצבים יכול להיות מנוון הדדית. כאשר ההתפשטות הנורמלית של קבוע B היא פחות מ- 10^-6, סיבים מסוג זה נקראים בדרך כלל סיבים ברינגנטיים נמוכים (LBF). השיטה השנייה היא להגדיל את הסימטריה של סיבים חד-מצביים, להגדיל את מאפייני ההפרה שלו, ולהגדיל את האור בין שני המצבים לקשה על אחד עם השני. אנו קוראים לסוג זה של סיבים בעלי קיטוב גבוה קיטוב קיטוב-שמירה על סיבים (סיבים Birefringence גבוהה, המכונה HBF), ואת ההתפשטות birefringence מנורמל שלה קבוע B הוא גדול מ 10^-5. סיבים בעלי קיטוב רב-פציר גבוה יכולים להיות מחולקים לסיבים דו-קיטוב וסיבים קיטוב יחיד בהתאם למאפייני ההפצה שלהם. סיב הקיטוב הכפול מפריד בין שני מצבי הקיטוב כך ש מצב הקיטוב יישאר ללא שינוי במהלך תהליך השידור; בעוד סיבי הקיטוב היחידים יכולים לשדר רק מצב אחד של שני מצבי קיטוב אורתוגונליים, וה מצב אחר מודחק ולא ניתן להפיץ. אנחנו קוראים לסיבים אלה סיבים מקוטבים בודדים או סיבים חד-מצביים מוחלטים.
על פי הדרכים השונות של birefringence בסיבים אופטיים, קיטוב שמירה על סיבים ניתן לחלק סיבים אפקט צורה גיאומטרית סיבים המושרה מתח. כפי שמצג בדמות, ישנם מספר מבנים נפוצים לשמירה על סיבים קצה. ביניהם, עניבת פרפר, פנדה, חיפוי אליפטי פנימי, וסיבים מלבניים לבושים קיטוב-שמירה על קיטוב הם סיבים רגישים ללחץ; ליבה אליפטית, חריץ צד, קיטוב שמירה על סיבים כגון סוג מנהרת צד הם סיבי סוג אפקט צורה גיאומטרית. כיום, רוב הסיבים לשמירה על קיטוב מיוצרים על ידי שיטות המייצרות לחץ שיורית בסיבים.
