Στο οπτικές ίνες είναι εύκαμπτα νήματα ικανά να μεταδίδουν φως από έναν εκπομπό φωτός σε έναν ανιχνευτή ευαίσθητο σε αυτό. Γενικά, αυτά τα νήματα είναι κατασκευασμένα από διαφανή υλικά και έχουν πάχος κοντά στο α σκέλος των μαλλιών.
Μελέτες σχετικές με τις οπτικές ίνες ξεκίνησαν το 1842, με την ανάλυση της ελαφριάς μεταφοράς σε πίδακες νερού των Jean-Daniel Colladon και Jacques Babinet. Με την εφεύρεση του λέιζερ στη δεκαετία του 1960, η έρευνα και η ανάπτυξη οπτικών ινών ενισχύθηκε.
Το 1966, ο Charles Kao και η ομάδα του κατάφεραν να μεταδώσουν δεδομένα μέσω ινών από πυρίτιοκαι αυτές οι μεταδόσεις πραγματοποιήθηκαν χωρίς σημαντική απώλεια δεδομένων.
Εφαρμογές για οπτικές ίνες
Εκτός από τη χρήση τους στις τηλεπικοινωνίες και τη μεταφορά δεδομένων, οι οπτικές ίνες μπορούν να εφαρμοστούν σε μεταδόσεις τηλεφωνικές κλήσεις και σε τηλεοπτικά σήματα.
Οι οπτικές ίνες χρησιμοποιούνται ευρέως στις τηλεπικοινωνίες.
Μια άλλη δυνατότητα χρήσης αυτού του υλικού είναι η διάγνωση απεικόνισης, που πραγματοποιείται, για παράδειγμα, στην εξέταση ενδοσκόπησης. Σε αυτήν την εξέταση, εισάγεται μια ειδική οπτική ίνα, μαζί με μια πηγή φωτός,
στο στομάχι, παρέχοντας εικόνες που χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση της κατάστασης του οργάνου..
Μια ειδική οπτική ίνα χρησιμοποιείται για τη διεξαγωγή εξετάσεων ενδοσκόπησης.
Διαφορετικοί τύποι σημάτων μπορούν να μεταδοθούν μέσω των ινών, σε μεγάλες αποστάσεις, χωρίς απώλεια ποιότητας. Ένα παράδειγμα αυτού είναι ότι τα υπερωκεάνια καλώδια παρέχουν μετάδοση σήματος μεταξύ ηπείρων.
Πώς ταξιδεύει το φως μέσω οπτικών ινών;
Το φως μεταδίδεται μέσω της ίνας μέσω του φαινομένου πλήρη αντανάκλαση του φωτός. Όταν το φως πέφτει στην επιφάνεια διαχωρισμού μεταξύ δύο μέσων με διαφορετικά δείκτες διάθλασης, προς την κατεύθυνση του μεγαλύτερου προς το μικρότερο δείκτη, με γωνίες πρόσπτωσης μεγαλύτερες από μια συγκεκριμένη γωνία που ονομάζεται κρίσιμη γωνία, ένα διάθλαση εμποδίζεται και η ακτίνα φωτός αντανακλάται πλήρως.
Ο πυρήνας οπτικών ινών έχει υψηλότερο δείκτη διάθλασης από το κέλυφος, οπότε όταν συμβαίνει φως, πάντα με α γωνία μεγαλύτερη από την κρίσιμη γωνία, υφίσταται διαδοχικές συνολικές αντανακλάσεις, γεγονός που το κάνει να περπατά όλο το μήκος του υλικό.
Μειονεκτήματα
Όσο και οι οπτικές ίνες έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σύγκριση με το καλώδιο χαλκόςΥπάρχουν τουλάχιστον δύο μειονεκτήματα στη χρήση αυτών των υλικών:
1. Οι ίνες κατασκευάζονται με πολύ ευαίσθητα υλικά, επομένως, ο χειρισμός τους κατά την κατασκευή και κατά τη διάρκεια της εγκατάστασης πρέπει να πραγματοποιείται προκειμένου να διασφαλίζεται η ακεραιότητα του υλικού.
2. Οι μεταδόσεις μεγάλων αποστάσεων μπορούν να πραγματοποιηθούν μόνο με την εισαγωγή ενισχυτών σήματος, συνήθως εγκατεστημένων σε ελάχιστο εύρος 50 km. Επειδή είναι κατασκευασμένα από ένα πολύ συγκεκριμένο υλικό, οι ενισχυτές κατασκευής αυξάνουν το κόστος παραγωγής καλωδίων πολύ μεγάλων οπτικών ινών.
Από τον Joab Silas
Αποφοίτησε στη Φυσική
Πηγή: Σχολείο της Βραζιλίας - https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/fisica/o-que-sao-fibras-opticas.htm