1. Asymetryczna struktura filtra światłowodowego
Podstawowa technologia wysokowydajnego filtra włóknowego z automatyczną gęstością gradientu przyjmuje asymetryczny materiał wiązki włókien jako materiał filtrujący, którego jeden koniec jest luźnym włóknem, a drugi koniec włókna jest zamocowany w stałym korpusie z dużym środek ciężkości. Podczas filtrowania ciężar właściwy jest duży. Stały rdzeń odgrywa rolę w zagęszczaniu pakuł z włókien. Jednocześnie, ze względu na mały rozmiar rdzenia, jednorodność rozkładu frakcji pustych sekcji filtracyjnej nie jest znacząco zmieniona, co poprawia zdolność zanieczyszczania złoża filtracyjnego. Złoże filtrujące ma zalety wysokiej porowatości, małej powierzchni właściwej, wysokiej szybkości filtracji, dużej ilości przechwytywania i wysokiej precyzji filtracji. Gdy zawieszona ciecz w wodzie przechodzi przez powierzchnię filtra światłowodowego, zostaje zawieszona pod wpływem grawitacji i elektrolizy van der Waalsa. Przyczepność wiązek stałych i wiązek włókien jest znacznie większa niż przyczepność do piasku kwarcowego, co jest korzystne dla zwiększenia szybkości filtracji i dokładności filtracji.
Podczas płukania wstecznego, z powodu różnicy w ciężarze właściwym pomiędzy rdzeniem i włóknem, włókna ogona rozpraszają się i oscylują wraz z przepływem wody płuczącej, powodując silną siłę oporu; kolizja między materiałami filtracyjnymi pogarsza również ekspozycję włókna w wodzie. Siła mechaniczna, nieregularny kształt materiału filtrującego powoduje, że materiał filtra obraca się pod wpływem przepływu wody płuczącej i przepływu powietrza oraz wzmacnia mechaniczną siłę ścinającą materiału filtracyjnego podczas płukania wstecznego. Połączenie powyższych kilku sił powoduje adhezję do włókna. Stałe cząstki na powierzchni łatwo się odrywają, poprawiając w ten sposób stopień czyszczenia materiału filtracyjnego, tak że asymetryczny materiał filtru włóknistego ma funkcję płukania wstecznego materiału filtracyjnego w postaci cząstek.
2. Struktura złoża filtracyjnego o ciągłej gęstości gradientowej
Złoże filtru składające się z asymetrycznego materiału filtracyjnego wiązki włókien wywiera opór, gdy woda przepływa przez warstwę filtrującą pod wpływem zagęszczenia przepływu wody. Od góry do dołu, utrata głowy jest stopniowo zmniejszana, prędkość przepływu wody jest coraz szybsza, a materiał filtracyjny jest zagęszczany. Coraz większa porowatość staje się coraz mniejsza, tak że warstwa filtru o ciągłej gęstości gradientu jest automatycznie formowana wzdłuż kierunku przepływu wody, tworząc odwróconą strukturę piramidy. Struktura jest bardzo korzystna dla skutecznego oddzielania zawieszonych ciał stałych w wodzie, to znaczy cząstki desorbowane na złożu filtrującym są łatwo uwięzione i uwięzione w złożu filtra dolnego wąskiego kanału, uzyskując jednorodność wysokiej prędkości filtracji i wysokiej precyzji i ulepszanie filtra. Ilość przechwytywania jest wydłużona, aby przedłużyć cykl filtracji.